Desenvolvimento de catalisadores mesoestruturados do tipo SAB-16 e avaliação da atividade catalítica por análise térmica

Abstract

Com a necessidade em desenvolver fontes renováveis de energia, diversas pesquisas buscam a produção de combustíveis oriundos de fontes renováveis. Uma rota viável para produção de biocombustíveis é a utilização de óleos vegetais como matéria-prima, dentre as possibilidades o óleo de dendê possui destaque devido as suas propriedades energéticas e de cultura, viabilizando uma produção em grande escala devido sua perenidade e adaptação ao clima tropical brasileiro. Ademais, a utilização de catalisadores mesoporosos do tipo SBA-16 no processo de craqueamento de óleos tem sido de interesse, uma vez que possuem uma estrutura tridimensional facilitando a passagem de moléculas sem haver bloqueio de poros. Contudo, apesar do SBA-16 possuir boa atividade catalítica, estudos buscam modificações afim de aprimorar este material no âmbito da catálise, sendo uma delas a necessidade de maior acidez de BrØnsted nos materiais, podendo ampliar a utilização em diferentes processos. Entretanto, a inserção de óxidos metálicos pode proporcionar mudanças positivas nas estruturas dos materiais e na atividade catalítica, dentre os metais o Zr é celebre na indústria catalítica pois mostra-se como um material versátil. Dessa forma, esse trabalho tem por objetivo desenvolver catalisadores do tipo SBA-16, com inserção de Al e impregnados com Zr e avaliar suas atividades catalíticas frente a degradação do óleo de dendê por análise térmica. Para a síntese do SBA-16 e Al-SBA-16, foi utilizado a metodologia adaptada de Kleitz et al. 2006. Contudo foi realizado controle de pH para o aluminossilicato, através de uma solução tampão de KCl/HCl. A impregnação do Zr ocorreu pós síntese com relação de 5%, pelo método de excesso de solvente. Os materiais sintetizados foram caracterizados por DRX e FRX. O teste catalítico foi realizado através da análise térmica (TG/DTG e DSC). Os difratogramas realizados confirmaram a estrutura mesoscópica dos materiais e indicaram a formação de ZrO2 nos materiais impregnados. O FRX realizado quantificou as porcentagens referentes aos metais presentes na composição química dos materiais, comprovando que a inserção do Al e impregnação do Zr, foram realizados com êxito. Por fim, através do teste catalítico, foi possível perceber que os materiais Zr/SBA-16 e Zr/Al-SBA-16 possuíram maior diminuição na temperatura máxima para degradação e volatilização do óleo de dendê, indicando que a inserção de Al e impregnação de Zr contribuem para maior atividade catalítica destes materiais SBA-16.