Síntese De Zeólitas A Partir De Resíduos De Rochas Ornamentais, Modificadas Com Nb2O5/SO42-, E Aplicação Como Catalisador Para Síntese De Biodiesel
| bibo.pageEnd | 82 | |
| dc.contributor.advisor-co1 | Barañano, Audrei Giménez | |
| dc.contributor.advisor-co1ID | https://orcid.org/0000-0002-0174-5202 | |
| dc.contributor.advisor-co1Lattes | http://lattes.cnpq.br/6155024776819193 | |
| dc.contributor.advisor1 | Lacerda Júnior, Valdemar | |
| dc.contributor.advisor1ID | https://orcid.org/0000-0002-8257-5443 | |
| dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/9819471276433138 | |
| dc.contributor.author | Céleri, Eliomar Pivante | |
| dc.contributor.authorID | https://orcid.org/0000-0003-0398-1687 | |
| dc.contributor.authorLattes | http://lattes.cnpq.br/7451829765311645 | |
| dc.contributor.referee1 | Machado, Marta Albuquerque | |
| dc.contributor.referee1ID | https://orcid.org/0000-0001-8335-3351 | |
| dc.contributor.referee1Lattes | http://lattes.cnpq.br/5991893415892784 | |
| dc.contributor.referee2 | Pinheiro, Patrícia Fontes | |
| dc.contributor.referee2ID | https://orcid.org/0000-0003-4019-5773 | |
| dc.contributor.referee2Lattes | http://lattes.cnpq.br/7891884643619330 | |
| dc.date.accessioned | 2024-06-21T13:34:38Z | |
| dc.date.available | 2024-06-21T13:34:38Z | |
| dc.date.issued | 2024-02-05 | |
| dc.description.abstract | Brazil stands out as a major producer of ornamental rocks, with the state of Espírito Santo making a significant contribution by producing approximately 80% of this type of rock in the country. However, this production generates waste that requires management to mitigate environmental impacts. In this study, ornamental rock waste was used for the first time to synthesize zeolites. The waste consisted of quartz and potassium feldspars, albite, and orthoclase. Due to the mineralogical composition, the alkaline fusion method was employed to destroy the crystalline structure and obtain reactive aluminosilicates for zeolite crystallization. Crystallization took place in polyethylene flasks at 95°C for 48 hours. The results showed that, in just 6 hours of crystallization, LTA zeolites were obtained with over 99% crystallinity. After 48 hours, LTA zeolites were converted into SOD zeolites. The SOD zeolite was modified with sulfated niobium oxide, presenting a surface area of approximately 19 m2 .g-1 , pore volume of 0.076 cm3.g-¹ , and most frequent pore diameter of 3.360 nm, classified as mesoporous. LTA, SOD, and modified SOD zeolites were tested as catalysts for the transesterification of soybean oil and esterification of fatty acids for biodiesel production. Different alcohols (methanol, ethanol, butanol, and isoamyl alcohol) were used for synthesis, varying reaction parameters such as time (2 to 12 hours), temperature (60 to 100°C), and alcohol-to-oil ratio (10:1 to 25:1). Although pure SOD zeolite showed no catalytic activity for biodiesel synthesis from esterification and transesterification reactions, modification with Nb2O5/SO4²- resulted in 12% conversion for biodiesel synthesis by transesterification and 52% by esterification. Among the catalysts studied, the trend for better catalytic activity was observed for Nb2O5/SO4²- > SOD/Nb2O5/SO4²- > Nb2O5 > LTA zeolite > SOD zeolite. Finally, this study demonstrates the feasibility of using ornamental rock waste in zeolite synthesis, paving the way for innovative and sustainable applications. | |
| dc.description.resumo | O Brasil destaca-se como um grande produtor de rochas ornamentais, com o Espírito Santo contribuindo significativamente, produzindo cerca de 80% deste tipo de rocha no país. No entanto, essa produção gera resíduos que necessitam de gerenciamento para mitigar impactos ambientais. Neste trabalho, resíduo de rochas ornamentais foi utilizado pela primeira vez para sintetizar zeólitas. O resíduo era composto por quartzo e feldspatos potássicos, albita e ortoclásio. Devido à composição mineralógica, foi empregado o método de fusão alcalina para destruir a estrutura cristalina e obter aluminossilicatos reativos para a cristalização das zeólitas. A cristalização ocorreu em frascos de polietileno a 95 ºC por 48 horas. Os resultados mostraram que, em apenas 6 horas de cristalização, zeólitas LTA foram obtidas com mais de 99% de cristalinidade. Após 48 horas, as zeólitas LTA foram convertidas em zeólitas SOD. A zeólita SOD foi modificada com óxido de nióbio sulfatado, apresentando uma área superficial de cerca de 19m².g-¹, volume de poros de 0,076 cm³.g-¹ e diâmetro de poro mais frequente de 3,360 nm, sendo classificada como mesoporosa. Foram testadas as zeólitas LTA, SOD e SOD modificada como catalisadores para a transesterificação do óleo de soja e a esterificação dos ácidos graxos, visando a obtenção de biodiesel. Diferentes álcoois (metanol, etanol, butanol e isoamílico) foram utilizados para a síntese, variando-se também os parâmetros reacionais, como tempo (2 a 12 horas), temperatura (60 a 100 ºC) e proporção álcool:óleo (10:1 a 25:1). Embora a zeólita SOD pura não tenha demonstrado atividade catalítica para a síntese de biodiesel a partir de reações de esterificação e transesterificação, a modificação com Nb2O5/SO4²- resultou em uma conversão de 12% para a síntese de biodiesel por transesterificação e 52% por esterificação. Dos catalisadores estudados, a tendência de melhor atividade catalítica observada foi para Nb2O5/SO4²- > SOD/ Nb2O5/SO4²- > Nb2O5 > zeólita LTA > zeólita SOD. Por fim, este estudo demonstra a viabilidade de utilizar resíduos de rochas ornamentais na síntese de zeólitas, abrindo caminho para aplicações inovadoras e sustentáveis. | |
| dc.description.sponsorship | FAPES | |
| dc.format | Text | |
| dc.identifier.uri | http://repositorio.ufes.br/handle/10/17456 | |
| dc.language | por | |
| dc.publisher | Universidade Federal do Espírito Santo | |
| dc.publisher.country | BR | |
| dc.publisher.course | Mestrado em Química | |
| dc.publisher.department | Centro de Ciências Exatas | |
| dc.publisher.initials | UFES | |
| dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Química | |
| dc.rights | open access | |
| dc.subject | Resíduo de rochas ornamentais | |
| dc.subject | Zeólita | |
| dc.subject | catalisador | |
| dc.subject | óxido de nióbio sulfatado | |
| dc.subject | transesterificação | |
| dc.subject | esterificação | |
| dc.subject | biodiesel | |
| dc.subject.br-rjbn | subject.br-rjbn | |
| dc.subject.cnpq | Área(s) do conhecimento do documento (Tabela CNPq) | |
| dc.title | Síntese De Zeólitas A Partir De Resíduos De Rochas Ornamentais, Modificadas Com Nb2O5/SO42-, E Aplicação Como Catalisador Para Síntese De Biodiesel | |
| dc.title.alternative | title.alternative | |
| dc.type | masterThesis | |
| foaf.mbox | email@ufes.br |