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Tipo do documento: Tese
Título: SÍNTESE DE BIOÉTERES DA GLICERINA DO BIODIESEL DE BABAÇU UTILIZANDO LÍQUIDOS IÔNICOS COMO CATALISADORES E ENERGIA DE MICRO-ONDAS.
Título(s) alternativo(s): Synthesis of bioethers of glycerin from babassu biodiesel using ionic liquids as catalysts and microwave energy.
Autor: MENDONÇA, Sergiane de Jesus Rocha 
Primeiro orientador: SILVA, Fernando Carvalho
Primeiro membro da banca: SILVA, Fernando Carvalho
Segundo membro da banca: BEZERRA, Cícero Wellington Brito
Terceiro membro da banca: DAMOS, Flávio Santos
Quarto membro da banca: LUZ, Rita de Cássia Silva
Quinto membro da banca: RANGEL, José Hilton Gomes
Resumo: O Brasil é um grande produtor de glicerina, subproduto obtido no processo de produção de biodiesel. Devido ao seu reduzido valor agregado, a glicerina pode ser transformada em outros produtos comerciais implicando na valorização de toda cadeia produtiva. A síntese de éteres de glicerina na presença de catalisadores ácidos e fazendo uso de processos biotecnológicos gera importantes produtos industriais, pois constituem aditivos potencializadores no rendimento da combustão tanto do diesel, quanto do biodiesel. O presente trabalho aborda um estudo sobre o tratamento e purificação da glicerina de babaçu e soja e sua conversão em bioéteres, utilizando o álcool benzílico como agente eterificante e líquidos iônicos como catalisadores em reações com aquecimento convencional e assistida por micro-ondas. A glicerina do biodiesel de babaçu foi tratada com ácido fosfórico e purificada com os adsorventes carvão ativado e talco comercial, caracterizados através de análises físico-químicas, FTIR, TG/DTG, DSC e CG-MS, sendo obtido um glicerol com pureza superior a 96%. O líquido iônico p-toluenosulfonato de piridínio sintetizado apresentou uma boa atividade catalítica e foi caracterizado por FTIR, RMN 1H e 13C e TG/DTG. Os ensaios das reações de eterificação foram realizados usando um planejamento experimental completo e delineamento composto central, visando encontrar melhores condições reacionais para obtenção de bioéteres de glicerina de babaçu. Os parâmetros reacionais investigados foram temperatura (90 a 180 °C), razão molar álcool benzílico:glicerina (1:1 a 4:1) e quantidade de catalisador líquido iônico (5 a 15%). Os principais produtos das reações foram identificados e quantificados através de CG-EM e CG-DIC. A conversão da glicerina em éteres, purificadas com carvão e talco e utilizando aquecimento convencional foi respectivamente, 72,81% e 89,78% em 6h de reação. A eterificação da glicerina do biodiesel de babaçu assistida por micro-ondas favoreceu a produção de mono e diéteres de glicerina, com conversão de 87,40% utilizando as seguintes condições reacionais determinadas pela metodologia de superfície de resposta com delineamento composto central otimizadas: 170 °C, razão AB:G (4:1), 7,8 % do LI [Py+][p-TSA-], 1200 W e 60 minutos de reação. Os resultados obtidos demostraram que a glicerina proveniente do biodiesel do óleo do babaçu gerou uma excelente efetividade no que tange a produção de bioéteres, implicando em um melhor aproveitamento financeiro no processo industrial como um todo.
Abstract: Brazil is a great glycerin producer, a byproduct obtained in the process of biodiesel production. Due to it’s reduced added value, glycerin can be transformed in other commercial products, implying on the appreciation of the whole productive chain. The glycerin ethers synthesis in presence of acid catalysts and using biotechnological processes generates important industrial products, because they constitute potentiating additives in the combustion yield both in diesel and biodiesel. The present work addresses a study about the treatment and purification of babassu and soybean glycerin and it’s conversion in bio-ethers, using benzylic alcohol as an etherification agent and ionic liquids as catalysts in conventional heating and microwave assisted reactions. The babassu biodiesel glycerin was treated with phosphoric acid and purified with activated charcoal and commercial talc as adsorbents, characterized though physicochemical analyzes, FTIR, TG/DTG, DSC and CG-MS, obtaining glycerol with purity superior to 96%. The synthetized p-toluenosulfonate of pyridinium ionic liquid presented a good catalytic activity and was characterized by FTIR, ¹H NMR, ¹³C NMR and TG/DTG. The etherification reaction tests were realized using a complete experimental planning and a central composite design, aiming to find better reactive conditions with the objective of obtaining babassu glycerin bioethers. The investigated reactional parameters were temperature (90 - 180 °C), benzyl alcohol:glycerin molar ratio (1:1 - 4:1) and liquid ionic catalyst amount (5 - 15 wt%); The main products of the reactions were identified and quantified though the CG-EM and CG-DIC. The glycerin conversion in ethers, purified with charcoal and talc using conventional heating was of 72,81% and 89,78% respectively in 6h of reaction. The etherification of babassu glycerin biodiesel assisted by microwave favored the production of monoethers and diethers of glycerin with conversion of 87,40%, using the following reactional conditions determined by the surface response methodology experimental design with central composite design: 170 °C, ratio AB:G (4:1), 7,8% of LI [Py+][p-TSA-], 1200 W and 60 minutes of reaction. The obtained results demonstrate that the glycerin from babassu oil biodiesel generated an excellent effectiveness as regards of the production of bioethers, implying in a better financial exploitation in the industrial process as a whole.
Palavras-chave: Babaçu;Bioéteres; Eterificação; Glicerina; Micro-ondas
Babassu; Bioethers; Etherification; Glycerin; Microwaves
Área(s) do CNPq: Química Orgânica.
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal do Maranhão
Sigla da instituição: UFMA
Departamento: DEPARTAMENTO DE QUÍMICA/CCET
Programa: PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM BIODIVERSIDADE CONSERVAÇÃO/CCBS
Citação: MENDONÇA, Sergiane de Jesus Rocha. Síntese de bioéteres da glicerina do biodiesel de babaçu utilizando líquidos iônicos como catalisadores e energia de micro-ondas.. 2018. 151 folhas. Tese (Programa de Pós-Graduação em Biodiversidade e Conservação/CCBS) - Universidade Federal do Maranhão, São Luís.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: https://tedebc.ufma.br/jspui/handle/tede/tede/2452
Data de defesa: 21-Aug-2018
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