"A Transversalidade da Ciência, Tecnologia e Inovações para o Planeta"

5 a 7 de outubro de 2021

Trabalho 14859

ISSN 2237-9045
Instituição Universidade Federal do Rio de Janeiro
Nível Pós-graduação
Modalidade Pesquisa
Área de conhecimento Ciências Exatas e Tecnológicas
Área temática Engenharia química
Setor Departamento de Química
Bolsa CNPq
Conclusão de bolsa Não
Apoio financeiro CNPq
Primeiro autor Andreza de Faria Alves Cruz
Orientador DONATO ALEXANDRE GOMES ARANDA
Outros membros Germildo Juvenal Muchave
Título Produção de Ácido Lático a partir do glicerol em meio básico com catalisador de Cu/SiO2
Resumo O glicerol é uma matéria-prima bastante versátil para produção de uma variedade de produtos químicos, como o ácido lático, que pode ser obtido por meio da transformação catalítica do glicerol. O ácido lático é convencionalmente utilizado como acidulante e conservante na indústria alimentícia e atualmente tem sido utilizado como material bruto para a produção de produtos farmacêuticos, cosméticos e polímero biodegradável (PLA). O objetivo do trabalho foi a produção de ácido lático a partir do glicerol (0,6 M) em meio alcalino (0,6M) utilizando catalisador de cobre (9% em massa) suportado em SiO2 em sistema reacional de batelada (tempo reacional de 6h) e avaliar o efeito de diferentes temperaturas (220ºC, 250ºC, 280ºC e 300ºC) sobre a conversão do glicerol e a seletividade do ácido lático. O catalisador foi caracterizado por meio de difração de raios-X (DRX), redução a temperatura programada de H2 (TPR-H2) e dessorção a temperatura programada de NH3 (TPD-NH3). O desempenho dos catalisadores foi avaliado em termos de conversão e seletividade a ácido lático por meio de cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC). Por meio da análise de DRX, foi possível observar picos (2θ = 35, 38, 48 e 68º) atribuídos ao CuO, correspondente a um cristal monoclínico, e um pico em 2θ = 22ºC característico do suporte óxido de silício (SiO2); concluindo que o grande tamanho do cristal confere boa estabilidade e melhor contato entre as partículas de Cu e SiO2, sendo favorável ao desempenho catalítico do catalisador. Na análise de TPR H2, foi identificado apenas um pico (345,7ºC) característico da redução da fase ativa de CuO, indicando uma fase de óxido de cobre homogênea e com forte interação com o suporte de sílica. Pela análise TPD-NH3, foram identificados três picos (245ºC, 300ºC e 545ºC), indicando a presença de interações fracas e fortes com a amônia; e o catalisador apresentou uma razão bem próxima de sítios ácidos fracos (51,8%) e fortes (48,2%). Em relação aos testes catalíticos, a maior conversão (58,9%) e seletividade a ácido lático (69,4%) foi obtida na temperatura de 300ºC, seguido da temperatura de 280ºC (47,2% e 48,2%, respectivamente). A temperatura de 220ºC não se mostrou favorável a esta reação, para este catalisador, visto que apresentou baixa conversão (3,0%); enquanto que a temperatura de 250ºC também não se mostrou efetiva devido à baixa seletividade ao ácido lático (6,6%). Concluiu-se que o catalisador utilizado se mostrou favorável nessas reações e a temperatura se mostrou um parâmetro importante na avaliação da conversão e da seletividade a ácido lático, visto que o aumento da temperatura neste tempo de reação favorece o aumento da conversão do glicerol e o aumento da seletividade ao ácido lático, o que corrobora com os resultados esperados na literatura. O único subproduto obtido em pequenas quantidades foi o piruvaldeído, o que já era esperado devido à maior predisposição à formação deste intermediário pela reação de Cannizzaro.
Palavras-chave ácido lático, catalisadores, glicerol
Forma de apresentação..... Painel
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