Synthesis and characterization of oxide nanoparticles in non-aqueous media and their application as catalysts in the transesterification reaction of vegetal oils to obtain biodiesel.

• Grant number: 08/04424-1
• Support Opportunities: Scholarships in Brazil - Post-Doctoral
• Start date: November 01, 2008
• End date: October 31, 2010
• Field of knowledge: Physical Sciences and Mathematics - Chemistry - Analytical Chemistry
• Principal Investigator: Luiz Alberto Colnago
• Grantee: Giovanni Pimenta Mambrini
• Host Institution: Embrapa Instrumentação Agropecuária. Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária (EMBRAPA). São Carlos , SP, Brazil

Abstract

A busca por combustíveis derivados de produtos agrícolas cresce atualmente devido à necessidade de diminuir a emissão de gases causadores do efeito estufa, provenientes principalmente da queima de combustíveis fósseis. Para a substituição do óleo diesel derivado do petróleo, muito se fala na utilização de produtos derivados de óleos vegetais, chamados genericamente de biodiesel. Dentre as possíveis rotas de obtenção do biodiesel a reação de transesterificação vem se mostrando a mais promissora. Porém, o método ainda depende de rotas de catálise homogênea, o que implica em processos de lavagem do produto para remoção do catalisador. Desta forma, o uso de catalisadores heterogêneos para a reação de transesterificação é um passo determinante para o barateamento do processo. No entanto, até o momento, pouco sucesso foi obtido na síntese em rotas convencionais (aquosas) de catalisadores candidatos, nos quais se destacam os óxidos alcalino-terrosos. Assim, o enfoque principal deste projeto é o desenvolvimento de rotas de preparação de sistemas nanoparticulados em meio não aquoso, de forma a maximizar o potencial dos catalisadores pelo tamanho nanométrico das estruturas e evitar o seu envenenamento pela presença de água. Primeiramente, será desenvolvida uma metodologia de preparo de óxidos metálicos, candidatos à catalisadores básicos eficientes (MgO, CaO, BaO e ZnO), nanoparticulados e com superfície hidrofóbica. Estes óxidos serão caracterizados por difração de raios X, métodos espectrométricos (infravermelho, Raman) e microscopia eletrônica de transmissão. Após esta etapa, a atividade catalítica destes óxidos frente a reações de transesterificação será estudada, utilizando-se para isso técnicas de cromatografia gasosa e também de ressonância magnética nuclear de baixo campo, traçando-se um modelo para a seleção e síntese de materiais catalisadores. (AU)