CONVERSÃO DE GLICEROL EM ÁCIDO LÁTICO UTILIZANDO CATALISADOR DE PALÁDIO SUPORTADO EM CARBONO ATIVADO

CONVERSÃO DE GLICEROL EM ÁCIDO LÁTICO UTILIZANDO CATALISADOR DE PALÁDIO SUPORTADO EM CARBONO ATIVADO

MARQUES, F. L.; BARROS, F. J. S.; VIEIRA, R. S.

Artigo:

O glicerol é o principal subproduto da indústria de biodiesel e é também uma matéria-prima muito versátil, podendo ser utilizado na produção de produtos químicos, polímeros e combustíveis. Recentemente vários autores têm relatado a conversão de glicerol em ácido lático, um importante composto com ampla aplicação na indústria química, farmacêutica e alimentícia. Neste trabalho foi possível sintetizar e caracterizar um catalisador de paládio suportado em carbono ativado (Pd/C) e verificar seu desempenho na reação de conversão de glicerol em ácido lático. Através de uma técnica de deposição foi possível obter um catalisador com teor médio de 2,52% em massa do metal. Este catalisador foi testado em reator de batelada, partindo-se de uma solução 0,5 M de glicerol e 0,55 M de NaOH (razão molar NaOH:glicerol de 1,1) e carga de catalisador de 0,5% p/v, nas temperaturas de 200°C e 230°C. A conversão de glicerol, a seletividade a ácido lático e o rendimento de ácido lático foram monitorados durante 240 minutos de reação. O melhor desempenho ocorreu na temperatura de 230°C e 180 minutos de reação. Nestas condições foi possível obter 95,9% de conversão de glicerol e 52,3% de seletividade a ácido lático, resultando em um rendimento em ácido lático de 50,1%. Além disso, o catalisador apresentou estabilidade diante das condições de reação empregadas, sendo reutilizado por cinco ciclos de reação sem perda significativa de atividade ou seletividade.

O glicerol é o principal subproduto da indústria de biodiesel e é também uma matéria-prima muito versátil, podendo ser utilizado na produção de produtos químicos, polímeros e combustíveis. Recentemente vários autores têm relatado a conversão de glicerol em ácido lático, um importante composto com ampla aplicação na indústria química, farmacêutica e alimentícia. Neste trabalho foi possível sintetizar e caracterizar um catalisador de paládio suportado em carbono ativado (Pd/C) e verificar seu desempenho na reação de conversão de glicerol em ácido lático. Através de uma técnica de deposição foi possível obter um catalisador com teor médio de 2,52% em massa do metal. Este catalisador foi testado em reator de batelada, partindo-se de uma solução 0,5 M de glicerol e 0,55 M de NaOH (razão molar NaOH:glicerol de 1,1) e carga de catalisador de 0,5% p/v, nas temperaturas de 200°C e 230°C. A conversão de glicerol, a seletividade a ácido lático e o rendimento de ácido lático foram monitorados durante 240 minutos de reação. O melhor desempenho ocorreu na temperatura de 230°C e 180 minutos de reação. Nestas condições foi possível obter 95,9% de conversão de glicerol e 52,3% de seletividade a ácido lático, resultando em um rendimento em ácido lático de 50,1%. Além disso, o catalisador apresentou estabilidade diante das condições de reação empregadas, sendo reutilizado por cinco ciclos de reação sem perda significativa de atividade ou seletividade.

Palavras-chave:

DOI: 10.5151/chemeng-cobeq2014-0582-24842-171140

Referências bibliográficas

• [1] KISHIDA, H.; JIN, F.; ZHOU, Z.; MORYIA, T.; ENOMOTO, H. Conversion of glycerin into lactic acid by alkaline hydrothermal reaction. Chem. Lett., v. 34, p. 1560-1561, 2005 KUBOTA, T.; OGAWA, H.; OKAMOTO, Y.; MISAKI, T.; SUGIMURA, T. Preparation of Pd/C designed for chiral modified catalyst: Comparison with Pd/TiO2 in enantioselective hydrogenation of -phenylcinnamic acid. App. Catal. A: Gen., v. 437-438, p. 18-23, 2012 LONG, Y.; GUO, F.; FANG, Z.; TIAN, X.; JIANG, L.; ZHANG, F. Production of biodiesel and lactic acid from rapeseed oil using sodium silicate as catalyst. Biores. Tech., v. 102, p. 6884-6886, 2011 SEMIKOLENOV, V. A. Modern approaches to the preparation of “palladium on charcoal” catalysts. Rus. Chem. Rev., v. 61, p. 168-173, 1992 SHAMSIJAZEYI, H.; KAGHAZCHI, T. Investigation of nitric acid treatment of activated carbon for enhanced aqueous mercury removal. J. Ind. Eng. Chem., v. 16, p. 852-858, 2010 SHEN, Z.; JIN, F.; ZHANG, Y.; WU, B.; KISHITA, A.; TOHJI, K.; KISHIDA, H. Effect of alkaline catalysts on hydrothermal conversion of glycerin into lactic acid. Ind. Eng. Chem. Res., v. 48, p. 8920-8925, 2009 TOEBES, M. L.; DILLEN, J. A.; JONG, K. P. Synthesis of supported palladium catalysts. J. Mol. Catal. A: Chem., v. 173, p. 75-98, 2001 ZHOU, C.; BELTRAMINI, J. N.; FAN, Y.; LU, G. Q. Chemoselective catalytic conversion of glycerol as a biorenewable source to valuable commodity chemicals. Chem. Soc. Rev., v. 37, p. 527-549, 2008

Como citar:

MARQUES, F. L.; BARROS, F. J. S.; VIEIRA, R. S.; "CONVERSÃO DE GLICEROL EM ÁCIDO LÁTICO UTILIZANDO CATALISADOR DE PALÁDIO SUPORTADO EM CARBONO ATIVADO", p-10063-10070. In: Anais do XX Congresso Brasileiro de Engenharia Química - COBEQ 2014 [= Blucher Chemical Engineering Proceedings, v.1, n.2]. São Paulo: Blucher, 2015.
ISSN 23591757, DOI 10.5151/chemeng-cobeq2014-0582-24842-171140