Avaliação do fosfato de nióbio como catalisador na reação de esterificação de derivado de biomassa: aplicação do planejamento fatorial completo à 3 níveis na otimização da reação de esterificação

Silva, Gabriel dos Santos Macedo

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			http://hdl.handle.net/11422/27091

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Campo DC	Valor	Lengua/Idioma
dc.contributor.advisor	Lachter, Elizabeth Roditi	-
dc.contributor.author	Silva, Gabriel dos Santos Macedo	-
dc.date.accessioned	2025-09-16T19:00:49Z	-
dc.date.available	2025-09-18T03:00:12Z	-
dc.date.issued	2025	-
dc.identifier.uri	http://hdl.handle.net/11422/27091	-
dc.language	por	pt_BR
dc.publisher	Universidade Federal do Rio de Janeiro	pt_BR
dc.rights	Acesso Aberto	pt_BR
dc.subject	Ácido levulínico	pt_BR
dc.subject	Fosfato de nióbio	pt_BR
dc.subject	Catálise ácida	pt_BR
dc.subject	Esterificação	pt_BR
dc.subject	Planejamento fatorial	pt_BR
dc.title	Avaliação do fosfato de nióbio como catalisador na reação de esterificação de derivado de biomassa: aplicação do planejamento fatorial completo à 3 níveis na otimização da reação de esterificação	pt_BR
dc.type	Trabalho de conclusão de graduação	pt_BR
dc.contributor.advisorLattes	http://lattes.cnpq.br/8688736650901616	pt_BR
dc.contributor.authorLattes	http://lattes.cnpq.br/3656796464423113	pt_BR
dc.contributor.advisorCo1	Aguiar, Paula Fernandes de	-
dc.contributor.advisorCo1Lattes	http://lattes.cnpq.br/2482433498912526	pt_BR
dc.contributor.referee1	Riehl, Carlos Alberto da Silva	-
dc.contributor.referee1Lattes	http://lattes.cnpq.br/2910118690760608	pt_BR
dc.contributor.referee2	Souza, Andréa Luzia Ferreira de	-
dc.contributor.referee2Lattes	http://lattes.cnpq.br/8279854650158383	pt_BR
dc.description.resumo	A conversão de biomassa e seus derivados em produtos de interesse para a indústria têm recebido muita atenção nos últimos anos, devido à possibilidade de se tornarem uma fonte alternativa para produção sustentável de produtos químicos e biocombustíveis. Um exemplo disto é o ácido levulínico, produzido industrialmente pela hidrólise ácida da celulose. Ele é uma molécula que contém dois grupos funcionais; uma cetona e um ácido carboxílico. A presença dos diferentes grupos funcionais leva à possibilidade de síntese de vários produtos químicos importantes, como os levulinatos de alquila. Ésteres do ácido levulínico são de particular interesse devido às suas propriedades físico-químicas específicas, já que podem ser usados como aditivos de biocombustíveis e como biolubrificantes. Os ésteres podem ser sintetizados a partir da esterificação do ácido levulínico com álcoois, na presença de catalisadores ácidos minerais. No entanto, a catálise homogênea apresenta desvantagens significativas, como a corrosividade do ácido, que demanda materiais mais resistentes e onerosos nos equipamentos industriais, além da dificuldade de separação do catalisador do produto final. Por esses motivos, a catálise homogênea não é considerada uma solução sustentável para processos em larga escala. A catálise heterogênea apresenta vantagens, como a facilidade de separação do catalisador, e costumam ter maior estabilidade térmica e mecânica, operando por longos períodos sem degradação significativa. Neste trabalho o fosfato de nióbio comercial foi usado como o catalisador ácido na esterificação do ácido levulínico com butanol. Foi realizado um estudo do efeito da temperatura de calcinação do catalisador (sem calcinar, 300 °C e 500 °C) na reação de esterificação do ácido levulínico com butanol à temperatura de 80 °C, relação molar álcool:ácido de 2:1 e tempo de duas horas. A conversão do ácido levulínico com o catalisador calcinado a 300 °C e 500 °C foram inferiores a 16 %. Verificou-se que os melhores resultados foram obtidos com o catalisador sem calcinar, isto é a conversão do ácido foi de 25 %. Foi feito um planejamento experimental fatorial à três (3) níveis e usou-se como variáveis temperatura da reação e quantidade de catalisador. As reações foram realizadas com tempo total de duas horas retirando-se alíquotas em 15, 30, 45, 60, 90 e 120 min. e a relação molar álcool: ácido foi de 2:1. Os experimentos mostraram que o aumento da temperatura de reação e aumento da quantidade de catalisador levou a um aumento da conversão do ácido em éster. O melhor resultado obtido foi a 120 °C de temperatura reacional, sem calcinar o catalisador e com 2 % m/m de catalisador, alcançou-se conversão de 75,5 % do ácido em éster. O planejamento de experimento mostrou que a variável temperatura é o que mais impacta no rendimento da reação.	pt_BR
dc.publisher.country	Brasil	pt_BR
dc.publisher.department	Instituto de Química	pt_BR
dc.publisher.initials	UFRJ	pt_BR
dc.subject.cnpq	CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA	pt_BR
dc.embargo.terms	aberto	pt_BR
Aparece en las colecciones:	Química

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