Desidratação catalítica do glicerol sob óxidos mistos de CuO/Fe2O3/Al2O3: Estudo sobre a química de superfície.
Desidratação do glicerol, acetol, óxidos, Cu-Fe-Al, mecanismo.
Como alternativa ao uso de combustíveis de origem fóssil, os biocombustíveis se consolidaram no mercado internacional. Nesse sentido, o biodiesel tornou-se uma excelente via, porém, em sua síntese é gerado o subproduto glicerol. A conversão do glicerol em produtos de maior valor agregado estimula a aplicação de diferentes possibilidades envolvendo a catálise heterogênea. Nesse trabalho foi testada a aplicação de uma série de catalisadores óxidos compostos a base de Fe-Al-Cu. Os resultados de DRX indicam diâmetro nanométrico, a espectroscopia Raman, Mössbauer e XPS sugerem a presença das fases presentes à base de Fe2O3, Al2O3 e CuO, além do 27Al RMN indicar a coordenação octaédrica do Al2O3. O FTIR com adsorção de piridina revelou alta acidez de Lewis em toda a série de catalisadores. O TPR, exibiu a faixa de redução dos sítios de Fe3+ e Cu2+, indicando a faixa de temperatura adequada para pré-tratamento. A adsorção/dessorção de N2 indicou a presença de micro-mesoporos, ao passo que a morfologia porosa foi observada visualmente pelas imagens de MEV e TEM. Em relação à performance dos catalisadores, a melhor condição teve conversão de 98% de glicerol e 84% de seletividade na formação de acetol com 28% de coque segundo a TG. A interação entre os diferentes sítios ácidos de Lewis envolvidos nos mecanismos para formação de acetol e coque na superfície do catalisador são discutidos. Desse modo, a sinergia entre os sítios ativos obtidos no pré-tratamento com H2, com base nos mapas de superfície obtidos por cálculos DFT, aponta que a presença de Cun+ aumenta drasticamente a seletividade na formação de acetol, característica mais importante do que a alta acidez de Lewis.