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Síntese, caracterização e performance catalítica de nanoferritas mistas submetidas a reação de transesterificação e esterificação via rota metílica e etílica para biodiesel

Synthesis, Characterization and Catalytic Performance of Mixed Nanoferrites Submitted to Transesterification and Esterification Reaction Using Methyl and Ethyl Route for Biodiesel Production

RESUMO

As nanoferritas mistas de Ni0,5Zn0,5Fe2O4 e Ni0,2Cu0,3Zn0,5Fe2O4 foram sintetizadas por reação de combustão usando ureia como combustível e um reator cônico como fonte de aquecimento para produção em bateladas de 10 g, e então, testadas como nanocatalisadores heterogêneos nas reações de transesterificação e esterificação metílica e etílica do óleo de soja para produção de biodiesel. Durante as sínteses foram registrados o tempo e a temperatura das reações, bem como observadas a liberação de gases e a cor das chamas emitidas. As amostras foram caracterizadas por DRX, EDX, FTIR, MEV/EDS, BET e cromatografia gasosa. Os testes reacionais foram executados para 10 g do óleo em duração de 1 h, razão molar 1:12 óleo:álcool, 2 % (m/m) de catalisador e conduzidas a 180 ºC. Os difratogramas de DRX e os espectros de FTIR revelaram presença da fase espinélio inverso tipo B(AB)2O4. A morfologia apresentou a formação de aglomerados de aspecto frágil e elevada área de superfície. As análises cromatográficas produziram excelentes resultados nas reações de esterificação para ambas amostras nas condições testadas, com destaque especial para Ni0,5Zn0,5Fe2O4, cujas conversões foram de 91,4 % em ésteres metílicos e de 77,8 % em ésteres etílicos, enquanto que a amostra Ni0,2Cu0,3Zn0,5Fe2O4 apresentou conversões de 75,1 e 65,1 %, respectivamente. As conversões na transesterificação metílica e etílica foram de 14 e 2 % para Ni0,5Zn0,5Fe2O4 e de 11 e 3 % para Ni0,2Cu0,3Zn0,5Fe2O4.

Palavras-Chave:
Ferritas mistas; reação de combustão; nanocatalisadores; transesterificação; esterificação; biodiesel

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