Síntese do biodiesel de óleo de soja utilizando óxido de cálcio oriundo da concha de sururu impregnado com íon itérbio (3+)

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dc.contributor.advisor-co1Guimarães, Damaris
dc.contributor.advisor-co1IDhttps://orcid.org/0000-0002-4932-3252
dc.contributor.advisor-co1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6576377621734943
dc.contributor.advisor1Barañano, Audrei Giménez
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000-0002-0174-5202
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6155024776819193
dc.contributor.authorGomes, Mirian Alves
dc.contributor.authorIDhttps://orcid.org/0009-0004-4358-8673
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/7254607078386975
dc.contributor.referee1Altoé, Mario Alberto Simonato
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0009-0004-6226-7912
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/8481776828705621
dc.contributor.referee2Souza, Murilo de Oliveira
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/0000-0002-5299-564X
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/1832643912229312
dc.date.accessioned2026-02-05T20:49:35Z
dc.date.available2026-02-05T20:49:35Z
dc.date.issued2024-07-25
dc.description.abstractThe synthesis of biodiesel is carried out through transesterification reaction, using vegetable oils or animal fats, short-chain alcohols, in the presence of basic/acid catalysts, whether heterogeneous or homogeneous. Among heterogeneous catalysts, calcium oxide (CaO) shows promising results. In this study, calcium oxide obtained from sururu shell was impregnated with Yb3+ ions, via coprecipitation method. The catalysts were thermally activated by calcination at 900°C for 4 hours and evaluated for their catalytic potential in methyl biodiesel synthesis using soybean oil. Thermogravimetric analysis (TGA), X-ray diffraction (XRD), X-ray fluorescence (XRF), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), scanning electron microscopy (SEM), and Brunauer-Emmett-Teller (BET) were conducted to obtain catalyst characteristics and properties. Biodiesel yield was determined by proton nuclear magnetic resonance (1H NMR) and thin-layer chromatography (TLC). Central composite rotational design (CCRD) was employed to optimize reaction conditions. Results revealed that maximum efficiency was achieved at 80°C, with 5% catalyst and alcohol:oil ratio of 15:1, resulting in 87% conversion for CaO without Yb3+ and 85% for CaO with Yb3+, within just 1 hour. Modified CaO allowed for five cycles of biodiesel synthesis, with a 2.78% reduction in yield in the first catalytic cycle. Conversely, CaO without Yb3+ showed a significantly greater yield reduction, totaling 30.48%. The feasibility of reuse across multiple cycles was attributed to the robustness promoted by oxide impregnation, due to the low solubility of calcium oxide.
dc.description.resumoA síntese do biodiesel é realizada pela reação de transesterificação, utilizando óleos vegetais ou gorduras animais, álcoois de cadeia curta, em presença de catalisadores básicos/ácidos, sejam heterogêneos ou homogêneos. Dentre os catalisadores heterogêneos, o óxido de cálcio (CaO) apresenta resultados promissores. Neste estudo, o óxido de cálcio obtido a partir da concha de sururu foi impregnado com íons Yb3+, pelo método de coprecipitação. Os catalisadores foram ativados termicamente por calcinação a 900°C por 4 h e avaliados quanto ao seu potencial catalítico na síntese de biodiesel metílico utilizando o óleo de soja. Foram realizadas análises termogravimétricas (TGA), difração de raios X (DRX), fluorescência de raios X (FRX), espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e Brunauer-Emmett-Teller (BET) para obter as características e propriedades do catalisador. O rendimento do biodiesel foi determinado por ressonância magnética nuclear (RMN de 1H) e cromatografia em camada delgada (CCD). O delineamento composto central rotacional (DCCR) foi empregado para otimizar as condições reacionais. Os resultados revelaram que a máxima eficiência foi obtida a 80 °C, com 5% de catalisador e proporção álcool:óleo de 15:1, resultando em uma conversão de 87% para o CaO sem Yb3+ e 85% para o CaO com Yb3+, em apenas 1 hora. O CaO modificado permitiu cinco ciclos de síntese de biodiesel, com uma redução de 2,78% no rendimento no primeiro ciclo catalítico. Em contrapartida, o CaO sem Yb3+ demonstrou uma queda significativamente maior no rendimento, totalizando 30,48%. A viabilidade do reuso por múltiplos ciclos foi atribuída à robustez promovida pela impregnação nos óxidos, decorrente da baixa solubilização do óxido de cálcio.
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
dc.formatText
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufes.br/handle/10/20856
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseMestrado em Engenharia Química
dc.publisher.departmentCentro de Ciências Agrárias e Engenharias
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Química
dc.rightsopen access
dc.subjectCoprecipitação
dc.subjectHeterogêneo
dc.subjectTransesterificação
dc.subject.cnpqEngenharia Química
dc.titleSíntese do biodiesel de óleo de soja utilizando óxido de cálcio oriundo da concha de sururu impregnado com íon itérbio (3+)
dc.title.alternativeBiodiesel synthesis from soybean oil using calcium oxide derived from sururu shell impregnated with ytterbium (3+)
dc.typemasterThesis
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