On the understanding of the remarkable activity of template-containing mesoporous molecular sieves in the transesterification of rapeseed oil with ethanol

Fabiano, Demian Patrick; Hamad, B.; Cardoso, Dilson; Essayem, N.

doi:10.1016/j.jcat.2010.09.015

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“…11,12 Os catalisadores contendo uma razão Monômero/CTA igual a 0,2 (H02 e B02) apresentaram uma estabilidade catalítica melhorada para ambos os acrilatos. Estes resultados sugerem que os acrilatos presentes no interior da MCM-41 e submetidos à radiação UVC foram responsáveis pela maior estabilidade, provavelmente evitando a lixiviação dos cátions CTA.…”

Section: Figura 3 Difratogramas De Raios X Da Cta-mcm-41 (S00) E Dasunclassified

“…8,9 O estudo e aplicação dessa sílica era um campo totalmente inexplorado, o primeiro a averiguar essa basicidade foi o Kubota et al, 8 mas sem muita profundidade em sua publicação. Em seguida, pesquisas [9][10][11][12][13] foram realizadas em que se obteve um estudo mais detalhado e sistemático nas reações que necessitam de sítios básicos para ocorrerem. Estas pesquisas abrem novas perspectivas de aplicação dessas sílicas, altamente básicas e de baixo custo.…”

Section: Introductionunclassified

“…12 Neste último caso, os autores avaliaram a sílica CTA-MCM-41 como catalisador na transesterificação de óleo de canola com etanol, alcançando 65% de conversão em condições similares à usada pelo processo industrial, que emprega catálise homogênea. Uma das vantagens do catalisador heterogêneo é que, ao contrário do processo homogêneo, ele pode ser usado repetidas vezes, bastando filtrá-lo do meio reacional líquido.…”

Section: Introductionunclassified

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Base Catalysis Using Mesoporous Silica Stabilized by Encapsulated Acrylates

Cruz¹,

Cardoso²

2014

Química Nova

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BASE CATALYSIS USING MESOPOROUS SILICA STABILIZED BY ENCAPSULATED ACRYLATES. The synthesis of new type of silicas, with structures akin to that of MCM-41, containing polyacrylate-encapsulated micelles in their mesopores is reported. Initially, the monomers were inserted in the aqueous micelles of cetyltrimethylammonium cations. MCM-41 was then prepared in this microemulsion. Finally, the polymerization of the acrylates was initiated by UVC radiation. The presence of monomers and polymers in the interior of micelles in aqueous media were characterized by IR spectroscopy and small-angle Xray scattering. The presence of this polymer increased the stability of these new materials in catalytic transesterification.Keywords: mesoporous silicas; encapsulation of polymers; base catalysis. INTRODUÇÃOAs zeólitas são materiais microporosos largamente utilizadas como catalisadores na indústria do petróleo. No entanto, devido à extração de petróleo em profundidades cada vez maiores, a massa molecular média dessa matéria prima é crescente. Isso significa que, para processar essas moléculas maiores, futuramente serão necessários catalisadores com diâmetro de poros na faixa de mesoporos. Foi nesse sentido que pesquisadores da Mobil anunciaram a descoberta das sílicas mesoporosas do tipo MCM-41.1 Desde então, vários pesquisadores têm se dedicado na modificação da estrutura dos canais dessas sílicas, como por exemplo, provocando expansão 2 ou produzindo compósitos híbridos.3 A síntese de materiais com composição híbrida orgânica e inorgânica tem sido frequentemente reportada pela literatura, abrindo um campo de pesquisa bastante amplo, 4,5 com destaque para a inserção de monômeros nos canais da matriz inorgânica calcinada e posterior polimerização.6 Essas pesquisas têm por objetivo fazer com que a presença da fase polimérica inserida melhore a estabilidade mecânica e térmica do material final ou mesmo a preparação de fibras de polímeros moldados na forma da estrutura porosa do sólido hospedeiro. 7A sílica MCM-41 obtida logo após a síntese apresenta o surfactante cetiltrimetilamônio no interior dos canais e é designada neste trabalho como CTA-MCM-41(Figura 1S, material suplementar -on line). Devido à presença de ânions silóxi (≡SiO -) associados aos cátions CTA, este material exibe propriedades catalíticas básicas muito pronunciadas. 8,9 O estudo e aplicação dessa sílica era um campo totalmente inexplorado, o primeiro a averiguar essa basicidade foi o Kubota et al.,8 mas sem muita profundidade em sua publicação. Em seguida, pesquisas 9-13 foram realizadas em que se obteve um estudo mais detalhado e sistemático nas reações que necessitam de sítios básicos para ocorrerem. Estas pesquisas abrem novas perspectivas de aplicação dessas sílicas, altamente básicas e de baixo custo.As reações de interesse industrial nas quais esses sólidos podem ser utilizados são a condensação de Knoevenagel 9-11 e a transesterificação de óleos vegetais visando a produção de biodiesel usando catalisadores heterogêneos.12 Neste último caso, os autores avali...

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Section: Figura 3 Difratogramas De Raios X Da Cta-mcm-41 (S00) E Dasunclassified

Section: Introductionunclassified

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Base Catalysis Using Mesoporous Silica Stabilized by Encapsulated Acrylates

Cruz¹,

Cardoso²

2014

Química Nova

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“…Posteriormente Fabiano (2010) e Fabiano et al (2010) estudaram a aplicação desse catalisador com propriedades básicas na transesterificação de monoésteres e de óleos vegetais e observaram resultados promissores, alcançando 78% de conversão no caso de monoésteres e 65% no caso do óleo vegetal.…”

Section: Introductionunclassified

Modelagem Da Transesterificação Do Óleo De Soja Com Catalisador Heterogêneo Cta-MCM-41

Barbosa¹,

Coelho²,

Cardoso³

2015

Anais Do XX Congresso Brasileiro De Engenharia Química

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RESUMO -A reação de transesterificação é a rota utilizada atualmente para produção de biodiesel, via catálise homogênea. Entretanto, os catalisadores heterogêneos surgem como alternativa aos inconvenientes da rota atual, como a necessidade de etapas de purificação e neutralização. Um catalisador heterogêneo que tem se mostrado ativo em uma reação modelo que representa de forma satisfatória a reação de transesterificação de óleo vegetal é a CTA-MCM-41. Assim, este trabalho tem como objetivo a síntese do catalisador MCM-41 e a modelagem da sua aplicação na reação de transesterificação do óleo de soja. Para a determinação das constantes da cinética foi utilizada uma estratégia de simulação/otimização com algoritmo genético para ajustar o modelo aos dados experimentais obtidos através de um sistema reacional com reator em escala de bancada. Foi observado que o modelo proposto descreve bem os dados experimentais.

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“…This characteristic was first identified by Kubota et al [19] and Martins et al [20], who evaluated this catalyst for use in the Knoevenagel condensation reaction. Fabiano et al [21] investigated the use of assynthesized MCM-41, MCM-48, and MCM-50 silicas in the catalytic transesterification reaction of canola oil, and obtained methyl ester conversions exceeding 60%. However, when they were reused in successive batches, these silicas suffered from progressive loss of activity.…”

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