Emprego de catalisadores heterogêneos ácidos na conversão de glicose em 5-hidroximetilfurfural (2010)
- Authors:
- USP affiliated author: HENRIQUE, PAULO VITOR - EEL
- School: EEL
- Subjects: GLICOSE; BIOMASSA; CATALISADORES
- Language: Português
- Abstract: Devido ao crescente interesse por fontes renováveis de energia em substituição aos combustíveis fósseis, grandes esforços vêm sendo empregados a fim de se estabelecer tecnologias competitivas para a utilização de biomassa lignocelulósica na produção de combustíveis alternativos, intermediários químicos e produtos de alto valor agregado, como o 5-hidroximetilfurfural (HMF). O HMF é caracterizado pelo departamento de Energia dos Estados Unidos como uma das dez principais moléculas precursoras da síntese de substâncias de alto valor agregado e pode ser produzido pela reação de desidratação da glicose na presença de catalisadores ácidos. Quando comparado aos catalisadores homogêneos, o uso de catalisadores heterogêneos possui vantagens como o reaproveitamento dos catalisadores, a redução do risco associado à corrosão nos reatores, além da redução de problemas relativos às etapas finais de purificação do HMF. Dentro deste contexto, o presente trabalho teve como objetivo avaliar o desempenho de diversos catalisadores heterogêneos utilizando-se Nb2O5 em formato de pellets suportado com diferentes grupos ácidos em reações de desidratação da glicose para produção de 5-hidroximetilfurfural. Ademais, foi realizado um estudo dos parâmetros reacionais do catalisador de melhor desempenho; sendo avaliada também a cinética reacional para as condições otimizadas e analisado o emprego do catalisador em reações sucessivas de reciclo. Quanto as condições de preparo do catalisador, verificou-se que o Nb2O5 em formato de pellets de 1 mm de diâmetro e calcinado a 300°C por 3h apresentou o melhor desempenho nas reações de produção de HMF, com concentração de HMF de 5,01 g/L, conversão de glicose de aproximadamente 100%, seletividade em HMF de 14,3% e rendimento de HMF de 14,3%. Os parâmetros reacionais adotados nas reações otimizadas para a produção de HMF a partir de glicose, empregando-se Nb2O5, foram temperaturade 160°C, concentração de glicose de 50g/L, proporção volumétrica de acetona:água de 1:1 e agitação de 300 rpm. Os demais parâmetros reacionais foram avaliados por meio de planejamento experimental Taguchi L8 permitindo apontar que a condição de ajuste mais adequada para obter maior rendimento de HMF caracterizou-se como 5% (m/v) de catalisador, diâmetro dos pellets de 1 mm e tempo reacional de 30 minutos. Desse modo, foi possível verificar que o catalisador desenvolvido apresenta grande potencial de aplicação na conversão de glicose em 5-hidroximetilfurfural.
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ABNT
HENRIQUE, Paulo Vitor. Emprego de catalisadores heterogêneos ácidos na conversão de glicose em 5-hidroximetilfurfural. 2010. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação) – Escola de Engenharia de Lorena, Universidade de São Paulo, Lorena, 2010. Disponível em: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/626ec72d-8324-4fa5-ac08-91f0d3b1b6b8/Henrique%2C%20Paulo%20Vitor.pdf. Acesso em: 09 maio 2024. -
APA
Henrique, P. V. (2010). Emprego de catalisadores heterogêneos ácidos na conversão de glicose em 5-hidroximetilfurfural (Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação). Escola de Engenharia de Lorena, Universidade de São Paulo, Lorena. Recuperado de https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/626ec72d-8324-4fa5-ac08-91f0d3b1b6b8/Henrique%2C%20Paulo%20Vitor.pdf -
NLM
Henrique PV. Emprego de catalisadores heterogêneos ácidos na conversão de glicose em 5-hidroximetilfurfural [Internet]. 2010 ;[citado 2024 maio 09 ] Available from: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/626ec72d-8324-4fa5-ac08-91f0d3b1b6b8/Henrique%2C%20Paulo%20Vitor.pdf -
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Henrique PV. Emprego de catalisadores heterogêneos ácidos na conversão de glicose em 5-hidroximetilfurfural [Internet]. 2010 ;[citado 2024 maio 09 ] Available from: https://bdta.abcd.usp.br/directbitstream/626ec72d-8324-4fa5-ac08-91f0d3b1b6b8/Henrique%2C%20Paulo%20Vitor.pdf
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