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Tese de doutoramento em Química Aplicada, A qualidade da água, através de contaminações de poluentes orgânicos, onde se incluem os corantes azo, tem impacto na saúde humana e no meio ambiente. O trabalho apresentado nesta dissertação teve como objetivo a preparação e a caracterização de catalisadores heterogéneos funcionalizados com metais de transição, utilizando como suportes os zeólitos e a sua aplicação na catálise oxidativa usando a reação de Fenton, perspetivando a mineralização dos corantes azo selecionados, Procion Yellow e Tartrazina. Utilizaram-se duas estruturas zeolíticas, FAU (zeólito Y) e MFI (zeólito ZSM5), para preparar os catalisadores heterogéneos a estudar na degradação de poluentes através da reação de Fenton em fase aquosa, recorrendo ao método de troca iónica. O método escolhido foi bastante eficaz na preparação dos catalisadores heterogéneos monometálicos e bimetálicos, através da via sequêncial, com Fe, Cu e Mn nos zeólitos ZSM5 e Y. Os catalisadores heterogéneos bimetálicos preparados pela via simultânea com Fe, Cu, Mn, Co, Ni e Zn foram obtidos com o zeólito NaY. Os catalisadores heterogéneos foram caracterizados por diferentes técnicas de análise: espectroscopia de emissão atómica com plasma induzido, microscopia eletrónica de varrimento, espectroscopia fotoelectrónica de raios-X, difração de raios-X, espectroscopias de infravermelho (FTIR) e ultravioleta/visível, voltametria cíclica e isotérmicas de adsorção de azoto. As técnicas de caracterização mostraram que os catalisadores heterogéneos foram obtidos com sucesso. A atividade catalítica dos diferentes catalisadores heterogéneos foi estudada na oxidação dos corantes azo presentes em efluentes usando a reação de Fenton, tendo-se verificado que estes catalisadores são eficientes, especialmente os catalisadores preparados com a estrutura FAU. A presença de dois metais no zeólito é essencial a fim de aumentar a atividade catalítica, observando-se um efeito de sinergia entre o Fe e o outro metal, utilizando as condições experimentais estabelecidas neste trabalho. Os estudos de reutilização dos catalisadores mostraram que não ocorreu perda das suas propriedades catalíticas e estruturais., Water quality, through contamination of organic pollutants, where azo dyes are included, has an impact on human health and the environment. The work presented in this dissertation aimed the preparation and characterization of heterogeneous catalysts functionalized with transition metals, using zeolites as supports and their application in oxidative catalysis by the Fenton reaction, aiming the mineralization of the selected azo dyes, Procion yellow and tartrazine. Two zeolitic structures, FAU (zeolite Y) and MFI (zeolite ZSM5) were used to prepare heterogeneous catalysts in the degradation of pollutants through the aqueous phase Fenton reaction, using the ion exchange method. The chosen method was quite effective in preparing the monometallic and bimetallic heterogeneous catalysts with Fe, Cu and Mn on ZSM5 and Y zeolites through the sequential route. The bimetallic heterogeneous catalysts prepared by the simultaneous route with Fe, Cu, Mn, Co, Ni and Zn were obtained with the NaY zeolite. The heterogeneous catalysts were characterized by different analysis techniques: induced plasma atomic emission spectroscopy, scanning electron microscopy, X-ray photoelectron spectroscopy, X-ray diffraction, spectroscopies of infrared (FTIR) and ultraviolet/visible, cyclic voltammetry and nitrogen adsorption isotherms. The characterization techniques showed that the heterogeneous catalysts were successfully obtained. The catalytic activity of the different heterogeneous catalysts was studied in the oxidation of azo dyes present in effluents using the Fenton reaction, and it was found that these catalysts are efficient, especially the catalysts prepared with the FAU structure. The presence of two metals in the zeolite is essential in order to increase the catalytic activity, and a synergistic effect between Fe and the other metal was observed using the experimental conditions established in this work. The reuse studies showed that no loss of its catalytic and structural properties occurred.

Rice husk ash (CCA) is a residue from agriculture and has been shown as a potential polluter. This article aimed to conduct a study on the application of CCA in the synthesis of catalysts or as catalytic support. For this purpose, the methodology for prospecting carried out in technological perspective, with the search on the site of the INPI and the Orbit® Intelligence System. The technological study revealed that in the place of the INPI no patent was related to the use of CCA as a catalyst. About Orbit® Intelligence database, China stood out as a country with more patent deposits. Were recovered 26 patent families, which noted that the code C01B-039/02 is the main representative. The mapping performed showed that the studies on CCA in synthesis of catalysts and/or catalytic support have grown over the years. A cinza de casca de arroz (CCA) é um resíduo proveniente da agricultura e tem se mostrado como potencial poluidor. Esse artigo teve por objetivo realizar um estudo sobre a aplicação da CCA na síntese de catalisadores ou como suporte catalítico. Para tal, foi utilizada uma metodologia de prospecção realizada na perspectiva tecnológica, com busca no sítio do INPI e no sistema Orbit® Intelligence. O estudo tecnológico revelou que no sítio do INPI nenhuma patente estava relacionada ao uso de CCA como catalisador. Em relação a base de dados Orbit® Intelligence, a China se destacou como país com mais depósitos de patentes. Foram recuperadas 26 famílias de patentes, na qual se observou que o código C01B-039/02 é o principal representante. O mapeamento realizado mostrou que os estudos sobre CCA em síntese de catalisadores e/ou como suporte catalítico têm crescido com o passar dos anos.

Submitted by Boris Flegr (boris@uerj.br) on 2021-01-07T19:00:31Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Quimica Diego da Silva Bezerra.pdf: 4127234 bytes, checksum: edc177c0ef6c16fefb5dc6c4b61f4e18 (MD5) Made available in DSpace on 2021-01-07T19:00:31Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao Quimica Diego da Silva Bezerra.pdf: 4127234 bytes, checksum: edc177c0ef6c16fefb5dc6c4b61f4e18 (MD5) Previous issue date: 2018-12-18 Water pollution is a global environmental issue to be faced today and among water contaminants, organic compounds play a prominent role. Several of these compounds present high toxicity even at low concentrations, arousing interest in new technologies capable of removing them efficiently. Among several existing technologies to remove organic pollutants from the water, are the processes of advanced oxidation, standing out of these the Fenton process due to several advantages that it has, however, the Fenton process has some limitations, among them, the need to operate in values of pH close to 3 and the generation of sludge in the process. Heterogeneous catalysts based on iron supported on several matrices (zeolites, fibers, silica, active carbon, etc.) have stood out as a way to overcome these limitations, besides being easily recovered and reused at the end of the process. This work aimed to synthesize heterogeneous catalysts based on iron supported on biopolymers (alginate, carboxymethylcellulose, chitosan and xanthan gum), to apply them in the removal of the compound bisphenol A in solution at various pH values, with special interest in the neutral value or closed to neutrality, as well as to study the operational variables of the reaction (H2O2 concentration, catalyst dosage, pH, time and BFA concentration) and the catalytic recycle capacity. The results obtained in this study demonstrated that it is possible to carry out the removal of bisphenol A in solution, operating at pH close to neutrality (pH = 6.00) with high efficiency. Al-Fe3+, QuiGa-Fe3+ and CMC-Fe3+ catalysts, contained in the literature, were developed and the CMCGX-Fe3+, AlgCMC-Fe3+, AlgGX-Fe3+ catalysts were developed. The study allowed to select the AlgCMC-Fe3+ catalyst as the best for continuity this study, this catalyst was efficient in the removal of BFA in solution, achieving 100% removal efficiency of BFA 2.00 mg/L in a 2 hour reaction interval, with recyclability of up to three times with the same efficiency. At a concentration of 5.00 mg/L BFA, it was possible to assure removal efficiency of more than 80% in a 4 hour reaction interval, with a recyclability of up to two times. In the third recycle, removal efficiency of 61% was obtained. For the concentration of 10.00 mg/L BFA, it was possible to obtain between 45 and 60% removal in 4 h of reaction, with a recyclability of up to three times. The study showed that the best conditions for removal of BFA with high removal efficiency (80 - 100%) in solution are: 53,00 mmol/L H2O2, 4,000 g/L AlgCMC-Fe3+ catalyst beads, pH = 4,00 a 7,00, T = 25 °C, 100 rpm stirring and BFA concentration below 5.00 mg/L (ppm). These results are quite effective considering that the concentrations of BFA found in contaminated water vary from ng/L (ppt) to mg/L (ppm). A poluição da água é uma questão ambiental de nível global a ser enfrentada nos dias atuais e entre os contaminantes da água, os compostos orgânicos ocupam papel de destaque. Diversos destes compostos apresentam alta toxicidade mesmo em concentrações baixas, despertando o interesse por novas tecnologias capazes de removê-los com eficiência. Entre várias tecnologias existentes para remover poluentes orgânicos da água, se encontram os processos de oxidação avançada, se destacando destes o processo Fenton devido a diversas vantagens que possui, porém, o processo Fenton apresenta algumas limitações, entre elas, a necessidade de se operar em valores de pH próximo a 3 e a geração de lodo no processo. Catalisadores heterogêneos a base de ferro suportado em diversas matrizes (zeólitas, fibras, sílica, carvão ativo, etc) tem se destacado como uma forma de superar estas limitações, além de ser facilmente recuperado e reutilizado ao final do processo. Este trabalho teve como objetivo sintetizar catalisadores heterogêneos a base de ferro suportado em biopolímeros (alginato, carboximetilcelulose, quitosana e goma xantana), aplicá-los na remoção do composto bisfenol A em solução em diversos valores de pH, com interesse especial no valor neutro ou próximo à neutralidade, bem como estudar as variáveis operacionais da reação (concentração de H2O2, dosagem de catalisador, pH, tempo e concentração de BFA) e capacidade de reciclo do catalisador. Os resultados obtidos neste estudo demonstraram que é possível realizar a remoção do bisfenol A em solução, operando a pH próximo a neutralidade (pH = 6,00) com alta eficiência. Foram preparados os catalisadores Alg-Fe3+, QuiGa-Fe3+ e CMC-Fe3+, contidos na literatura e desenvolvidos os catalisadores CMCGX-Fe3+, AlgCMC- Fe3+, AlgGX-Fe3+. O estudo permitiu selecionar o catalisador AlgCMC-Fe3+ como o melhor para continuidade deste estudo, este catalisador foi eficiente na remoção do BFA em solução, alcançando eficiência de remoção de 100% de BFA 2,00 mg/L em um intervalo de 2 h de reação, com capacidade de reciclo de até três vezes com mesma eficiência. Para concentração de 5,00 mg/L de BFA, foi possível garantir eficiência de remoção maior que 80% em um intervalo de 4 h de reação, com capacidade de reciclo de até duas vezes. No terceiro reciclo foi obtido eficiência de remoção de 61%. Para a concentração de 10,00 mg/L de BFA, foi possível obter entre 45 e 60% de remoção em 4 h de reação, com capacidade de reciclo de até três vezes. O estudo revelou que as melhores condições para remoção de BFA com alta eficiência de remoção (80 - 100%) em solução são: 53,00 mmol/L de H2O2, 4,000 g/L de esferas de catalisador AlgCMC-Fe3+, pH = 4,00 a 7,00, T = 25 oC, agitação de 100 rpm e concentração de BFA abaixo de 5,00 mg/L (ppm). Estes resultados mostram-se bastante eficazes considerando que as concentrações de BFA encontradas em águas contaminadas variam de ng/L (ppt) a mg/L (ppm).

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) Alumina-supported platinum catalysts were synthesized via conventional impregnation varying the metal contents (0.3 to 2% Pt; 6 to 20% Ce, m / m) and the Pt precursors (H2PtCl6 and [Pt(NH3)4] (NO3)2), were evaluated for the structure-activity relationship in the water gas shift reaction (WGS). The results of the X-ray absorption spectroscopy analysis for the Pt/Al2O3 catalysts indicated different average sizes of metal platinum nanoparticles supported on alumina (0.7 and 1.4nm) as a function of the metal precursor, and an increase in the oxygen under the surface and/or under the metal-support interface with decreasing platinum/nanoparticle size. However, the inside and surface electron density has not been modified as indicated by the same Pt-Pt (2.75Å) and Pt-O (2.00Å) bond distances for all of the catalysts. Theoretical mechanical-quantum calculations indicated an insensitivity of the bond distances in clusters of Pt greater than 13 atoms with the addition of oxygen under the surface, suggesting that the synthesized samples are larger than this one, corroborating with the analysis of transmission electron microscopy. Infrared spectroscopy with CO adsorption (FTIR-CO) showed a distribution of metallic and slightly oxidized platinum species under the surface, and an increase of Pt0 sites of low coordination with the platinum content due to a lower coverage of the oxygen. These sites of low coordination presented a greater thermal stability of CO. As for the activity in the WGS reaction of the Pt/Al2O3 catalysts, the reaction frequency (TOF) decreased (0.5 to 0.2 s-1) with increasing platinum content (0.3 to 2% Pt), suggesting that fractions of the active sites under the samples with high platinum content, calculated by FTIR-CO, do not participate in the reaction due to the strong adsorption of CO. The addition of ceria on the Pt/Al2O3 catalysts decreased the number of Pt-Pt coordination and increased Pt-O, indicating a greater stabilization of the nanoparticles (average size ≤ 1nm) and a strong interaction of the Pt particles with CeOx species. However, in spite of the structural changes, there was no change in the surface electronic density of the Pt nanoparticles. The increase in the activity (TOF) of up to 10 times with the cerium content in relation to the non-promoted catalysts suggested that the activity was controlled by sites of Pt-O-Ce interface, which modified the reaction path. The presence of Cl under the promoted samples affected the redox properties of ceria, making it difficult to transfer oxygen and thus to increase the activity. Therefore, it can be affirmed that the structural properties allowed to identify the active sites that determine the catalytic performance in the WGS reaction. Catalisadores de platina suportados em alumina e estes adicionados de céria, sintetizados via impregnação convencional variando os teores metálicos (0,3 a 2% Pt; 6 a 20% Ce, m/m) e os precursores de Pt (H2PtCl6 e [Pt(NH3)4](NO3)2), foram avaliados quanto à relação estrutura-atividade na reação deslocamento gás-água (WGS). Os resultados da análise de espectroscopia de absorção de raios X para os catalisadores Pt/Al2O3 indicaram diferentes tamanhos médios de nanopartículas de platina metálica suportadas na alumina (0,7 e 1,4nm) em função do precursor metálico, e um aumento da cobertura de oxigênio sob a superfície e/ou sob a interface metal-suporte com a diminuição do teor de platina/tamanho da nanopartícula. Contudo, a densidade eletrônica no interior e na superfície desta não foi modificada conforme é indicado pelas mesmas distâncias de ligações Pt-Pt (2,75Å) e Pt-O (2,00 Å) para todos dos catalisadores. Cálculos teóricos mecânico-quânticos indicaram uma insensibilidade das distâncias de ligação em clusters de Pt maiores que 13 átomos com a adição de oxigênio sob a superfície, sugerindo que a amostras sintetizadas são maiores que este, corroborando com a análise de microscopia eletrônica por transmissão. A espectroscopia de infravermelho com adsorção de CO (FTIR-CO) mostrou uma distribuição de espécies de platina metálica e levemente oxidadas sob a superfície, e um aumento de sítios Pt0 de baixa coordenação com o teor de platina devido a uma menor cobertura do oxigênio. Estes sítios de baixa coordenação apresentaram uma maior estabilidade térmica do CO. Quanto à atividade na reação WGS dos catalisadores Pt/Al2O3, a frequência de reação (TOF) diminuiu (0.5 a 0.2 s-1) com o aumento do teor de platina (0.3 a 2 %Pt), sugerindo que frações dos sítios ativos sob as amostras com alto teor de platina, calculados por FTIR-CO, não participam da reação devido à forte adsorção do CO. A adição da céria sobre os catalisadores Pt/Al2O3 diminuiu o número de coordenação Pt-Pt e aumentou o Pt-O, indicando uma maior estabilização das nanopartículas (tamanho médio ≤ 1nm) e uma forte interação das partículas de Pt com espécies CeOx. Contudo, apesar das mudanças estruturais, não houve mudança na densidade eletrônica superficial das nanopartículas de Pt. O aumento na atividade (TOF) de até 10 vezes com o teor de cério em relação aos catalisadores não promovidos, sugeriu que a atividade foi comandada por sítios de interface Pt-O-Ce, os quais modificaram a rota reacional. A presença do Cl sob as amostras promovidas afetou as propriedades redox da céria dificultando a transferência de oxigênio e assim o aumento da atividade. Portanto, pode-se afirmar que as propriedades estruturais permitiram identificar os sítios ativos que determinam o desempenho catalítico na reação WGS.

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) The Cu catalysts activity is modified by reducible supports, such as cerium and praseodymium oxides. The interaction of these oxides with Cu nanoparticles prevent agglomeration and generate active interface sites. The relationship between structure and reaction velocity have been calculated from model catalysts that have properties very far from a real catalyst. One of the great challenges is the understanding of ceria and praseodymia effects on the modification of the properties of copper catalytic sites. The activity - structure relationship during the water gas reaction for supported copper catalysts in interaction with cerium or praseodymium oxides or not was investigated on this study. Through in situ studies, it was found that for the Cu/Al2O3 catalysts the growth of the metal particle, caused by the increase of the Cu content supported in the alumina, led to a decrease in the oxygen coating degree. Which, in turn, generated an increase on the surface electron density of the particle resulting in the elongation of the Cu-O surface bonding distance. When different ceria or praseodymia contents were added to the Cu/Al2O3 catalysts did not cause significant changes in particle size and the oxidation state of copper. However, the oxide-metal interaction resulted in an increase on the surface electron density of the copper particle causing an increase in the Cu-O bond distance over the non-promoted catalysts. A linear correlation between Cu-O binding distance and catalytic activity for WGSR is observed. Therefore, Cu-O bonding distance reflects the electronic properties and activity of copper sites. A atividade dos catalisadores de Cu é modificada por suportes parcialmente redutíveis, como os óxidos de cério e praseodímio. A interação destes óxidos com as nanoparticulas de Cu previnem a aglomeração e geram sitios ativos de interface. A relação entre estrutura e velocidade de reação tem sido calculada a partir de catalisadores modelos que possuem propriedades muito distantes de um catalisador real. Um dos grandes desafios é o entendimento do efeito da céria e da praseodímia na modificação das propriedades dos sítios catalíticos de cobre. A relação atividade – estrutura durante a reação de deslocamento gás água para catalisadores de cobre suportados em alumina puros ou em interação com óxidos de cério ou praseodímio foi investigada neste trabalho. Através de estudos in situ, identificou-se que para os catalisadores de Cu/Al2O3, o crescimento da partícula metálica, provocado pelo aumento do teor de Cu suportado na alumina, acarretou na diminuição do grau de recobrimento por oxigênio. O qual, por sua vez, gerou um aumento na densidade eletrônica superficial da partícula resultando no alongamento da distância de ligação superficial Cu-O. Quando diferentes teores de céria ou praseodímia foram adicionados aos catalisadores Cu/Al2O3 não provocaram mudanças significativas no tamanho da partícula e no estado de oxidação do cobre. Todavia, a interação óxido – metal acarretou no aumento na densidade eletrônica superficial da partícula de cobre ocasionando um alargamento da distância de ligação Cu-O em relação aos catalisadores não promovidos. Uma correlação linear entre distância de ligação Cu-O e atividade catalítica para WGSR é observada. Portanto, a distância de ligação Cu-O reflete as propriedades eletrônicas e a atividade dos sítios de cobre.

Trabalho final de mestrado para obtenção do grau de Mestre em Engenharia Química e Biológica O presente trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de novos materiais, baseados num complexo C-escorpionato de ferro(II) suportado em zeólitos hierárquicos, para serem usados como catalisadores heterogéneos na reação de oxidação do ciclo-hexano. O zeólito utilizado neste trabalho foi a Faujasite (Y), com uma razão Si/Al de 2,6. De modo a se introduzir mesoporosidade, utilizou-se o método de rearranjo de cristais com templates de surfactantes em meio alcalino. A preparação dos materiais hierárquicos(mesoporos + microporos) consistiu na lavagem do zeólito com ácido cítrico, seguido de um tratamento com surfactante (CTAB- brometo de hexadecil trimetil amónio)juntamente com uma das três bases usadas, nomeadamente o NaOH, TPAOH ou NH4OH sob pressão auto gerada em autoclaves. Os materiais foram caracterizados por difração de raios-X, microscopia eletrónica de transmissão (TEM), varrimento (SEM) e por adsorção de azoto a -196 ºC. A síntese do complexo diclorohidrotris(pirazolilo)metanoferro(II) [FeCl2{κ3-HC(pz)3}] começou com a preparação do composto hidrotris(pirazolilo)metano HC(pz)3. Em seguida procedeu-se à preparação do complexo C-escorpionato de ferro(II) sob atmosfera inerte (N2). De modo a produzir os catalisadores, procedeu-se a imobilização do complexo [FeCl2{κ3-HC(pz)3}] no zeólito de partida e nas amostras hierárquicas através de dois métodos: imobilização por impregnação e com excesso de solução. O melhor método foi o primeiro, passando este a ser o principal neste trabalho. Posteriormente investigou-se a atividade catalítica dos materiais preparados para a reação de oxidação do ciclo-hexano. Verificou-se que os catalisadores Fe_P@Y_NH4OH, Fe_P@Y_TPAOH e Fe_P@Y_NaOH#1 são os mais estáveis, no entanto não permitem obter rendimentos superiores a 30%. O catalisador Fe_P@Y_NaOH*10 permitiu obter omelhor rendimento (34%), no entanto não é muito estável. Abstract: This work aimed at the development of new materials based on a C-scorpionate iron(II) complex supported on zeolites, to be used as heterogeneous catalysts in the oxidation reaction of cyclohexane. The zeolite used in the present work was a faujasite (Y), with a Si / Al ratio of 2.6. In order to introduce mesoporosity, the crystal surfactant-templated crystal rearrangementwas used in alkaline medium. The preparation of hierarchical materials (mesoporous+microporous) consisted in washing the zeolite with citric acid, then treatment with a surfactant (CTAB- hexadecyl trimethyl ammonium bromide) together with one base e.g. NaOH, TPAOH or NH4OH under auto generated pressure in autoclaves. The materials were characterized by X-ray diffraction, transmission electron microscopy (TEM), scanning electron microscopy (SEM) and nitrogen adsorption at -196 °C. The synthesis of hydrotris(1-pyrazolyl)methaneiron(II) dichloride [FeCl2{κ3-HC(pz)3}]began with the preparation of hydrotris(1-pyrazolyl)methane, HC(pz)3. The preparation of the C-scorpionate iron(II) complex was performed in an inert atmosphere (N2). In order to produce the catalysts, we proceeded to the immobilization of the[FeCl2{κ3-HC(pz)3}] complex on the prepared hierarchical zeolites using two methods: the incipient wetness impregnation and the wet impregnation. The best method was the first, becoming the main used in this work. Subsequently, the catalytic activity behavior of the prepared materials for the oxidation reaction of cyclohexane was investigated. It was found that the catalysts Fe_P@Y_NH4OH, Fe_P@Y_TPAOH and Fe_P@Y_NaOH#1 were the most stable, yet did not achieve yields higher than 30%. The catalyst Fe_P@Y_NaOH*10 allowed toobtain a better yield (34%), however, it was not very stable. N/A

Submitted by Lucienne Costa (lucienneferreira@ufcg.edu.br) on 2018-05-08T23:54:46Z No. of bitstreams: 1 POLIANA HARLANNE DANTAS FELIX – TESE(PPGEQ) 2015.pdf: 3400618 bytes, checksum: e0c31389002b48c7a27ae5a248a5146a (MD5) Made available in DSpace on 2018-05-08T23:54:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 POLIANA HARLANNE DANTAS FELIX – TESE(PPGEQ) 2015.pdf: 3400618 bytes, checksum: e0c31389002b48c7a27ae5a248a5146a (MD5) Previous issue date: 2015-12-22 Capes A aplicação de catalisador heterogêneo para a síntese de biodiesel tem sido bastante estudada por ser de grande importância devido ao fato da possibilidade de reuso, além de permitir a utilização de diversas fontes lipídicas. As argilas têm, dentre esses uma alta eficiência, como suporte catalítico em virtude da sua capacidade de trocar cátions fixados na superfície assim como entre as lamelas, sem sofrer modificação na estrutura cristalina, com a inserção de óxidos metálicos de diversas espécies nesse tipo de material; surgem então, os novos catalisadores manométricos; logo, este trabalho, teve por finalidade, estudar e avaliar o potencial catalítico da argila Bentonítica sódica na sua forma natural e tratada quimicamente objetivando seu uso na obtenção do biodiesel. Os suportes catalíticos foram obtidos utilizando a argila bentonítica sódica como suporte, por meio de tratamentos químicos (pilarização, ativação ácida, impregnação com óxido de molibidênio). Todas as amostras catalíticas foram caracterizadas por Difração de Raios X (DRX), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Espectroscopia de Energia Dispersiva (EDS), Espectroscopia de Energia Dispersiva de Raios X (EDX) e Espectroscopia na Região do Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR). As curvas de difração indicaram a formação de picos característicos da estrutura do suporte e um deslocamento do pico característico, fato este atribuído ao tratamento químico ao qual foi submetido. As microscopias eletrônicas de varredura dos suportes catalíticos apresentaram uma morfologia irregular com deposição de partículas e aglomerados na superfície do material. Por EDX foram verificados os percentuais dos elementos que constituem a maior parte da composição química dos suportes, os quais são típicos de argilominerais montmorilonita e os maiores percentuais são de óxido de silício e de Alumínio, fato também observado pelo EDS. Os espectros das amostras obtidos por FTIR indicaram as bandas vibracionais que compõem as mesmas, como os grupos a Al-O, Si-O-Si, H2O e também o óxido de molibdênio resultado do processo de impregnação por dispersão física. A síntese do biodiesel deu-se pela reação de transesterificação entre o óleo de soja com o etanol na presença dos catalisadores obtidos. Os suportes catalíticos foram avaliados por percentual de conversão do óleo em éster utilizando-se dois sistemas reacionais denominados; (S1 - Reator Batelada com Pressão Autógena e S2 - Reator Parr). Os produtos obtidos nas sínteses foram caracterizados por cromatografia gasosa; identificou-se o maior percentual de conversão em ésteres da amostra acidificada com ácido clorídrico (BSA2) utilizando o sistema S2 com tempo reacional de 1h. Tal comportamento os potencializa como materiais promissores pois além de se mostrarem ativos, apresentaram um custo de produção relativamente mais baixo em referência a outros materiais já conhecidos e amplamente utilizados. The application of a heterogeneous catalyst to the synthesis of biodiesel has been studied because it is of great importance due to the possibility of reuse, besides allowing the use of several lipid sources. The clays have a high efficiency as catalytic support due to their ability to exchange cations fixed on the surface as well as between the lamellae without modifying the crystalline structure with the insertion of metallic oxides of several species in this type of material ; Then the new gauge catalysts arise; The objective of this work was to study and evaluate the catalytic potential of the sodium bentonite clay in its natural and chemically treated form, with a view to its use in the production of biodiesel. The catalytic supports were obtained using sodium bentonite clay as a support, through chemical treatments (pillarization, acid activation, impregnation with molybdenum oxide). All the catalytic samples were characterized by X-ray diffraction (XRD), Scanning Electron Microscopy (SEM), Dispersive Energy Spectroscopy (EDS), X-ray Dispersive Energy Spectroscopy (EDX) and Spectroscopy in the Infrared Region Fourier (FTIR). The diffraction curves indicated the formation of characteristic peaks of the support structure and a characteristic peak displacement, a fact attributed to the chemical treatment to which it was submitted. The scanning electron icroscopes of the catalytic supports presented an irregular morphology with deposition of particles and agglomerates on the surface of the material. By EDX the percentages of the elements constituting the major part of the chemical composition of the substrates were verified, which are typical of montmorillonite clay and the highest percentages are of silicon oxide and aluminum, a fact also observed by EDS. The spectra of the samples obtained by FTIR indicated the vibrational bands that make up the same, such as the groups Al-O, Si-O-Si, H2O and also the molybdenum oxide resulting from the process of impregnation by physical dispersion. The synthesis of biodiesel was due to the reaction of transesterification between soybean oil and ethanol in the presence of the catalysts obtained. The catalytic supports were evaluated by percentage conversion of the oil into the ester using two reactive systems denominated; (S1 - Batch reactor with autogenous pressure and S2 - Parr reactor). The products obtained in the syntheses were characterized by gas chromatography; The highest percentage of conversion to esters of the sample acidified with hydrochloric acid (BSA2) was identified using the S2 system with a reaction time of 1h. Such behavior potentiates them as promising materials because in addition to being active, they presented a relatively lower cost of production in reference to other materials already known and widely used.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-03-23T18:15:53Z No. of bitstreams: 1 JANAINA MOREIRA DE MENESES - TESE 2015..pdf: 4807859 bytes, checksum: 499be3377ee460a1f5d615e32d1310c9 (MD5) Made available in DSpace on 2018-03-23T18:15:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JANAINA MOREIRA DE MENESES - TESE 2015..pdf: 4807859 bytes, checksum: 499be3377ee460a1f5d615e32d1310c9 (MD5) Previous issue date: 2015 Diante de uma demanda crescente por energia no mundo e o aumento da poluição atmosférica causada pelo uso de combustíveis fósseis, a busca por fontes de energia renováveis vem crescendo consideravelmente. O processo utilizado pelas usinas de biodiesel emprega catalisadores homogêneos básicos, que apesar de conduzir a elevados rendimentos requer óleos altamente refinados e necessita de etapas de purificação do produto final o que vem a contribuir para um alto custo de produção. Partindo desta premissa, busca-se desenvolver um catalisador heterogêneo de baixo custo que simplifique o processo de produção, que seja estável e forneça altas conversões em temperaturas brandas de reação. Desta forma, o presente trabalho teve como objetivo preparar catalisadores metálicos suportados em carvão ativado comercial e aplicá-los na produção de biodiesel metílico e etílico a partir do óleo de algodão degomado e neutralizado, avaliando a conversão em ésteres. Os catalisadores foram preparados pelo método de impregnação úmida na concentração de 5% em massa. Foram caracterizados pelas técnicas de DRX, FRX, IFTR, MEV, titulação de Boehm e análise textural. Testes preliminares identificaram que o catalisador molibdênio ofereceu os melhores resultados na reação simultânea de esterificação/transesterificação metílica e etílica, com conversão de 43 % e 40 % respectivamente. Uma vez selecionado o catalisador este foi aplicado em um planejamento fatorial 23 para verificar o efeito das variáveis: temperatura de reação (80-160 °C), razão molar óleo:álcool (1:6 a 1:12) e concentração de catalisador (1 a 3 %); sob a resposta teor de ésteres. Verificou-se que a temperatura foi a variável de maior influência e atua de forma positiva nas reações de éster/transesterificação, conduzindo a conversão de 91 % em teor de ésteres. A partir de análise das superfícies de resposta, verificou-se que as condições ótimas de operação que conduzem a uma maior conversão em ésteres seriam: temperatura de 160 °C, razão molar óleo:álcool de 1:13 e concentração de catalisador de 3,2 %. Os resultados do ensaio de reuso mostrou que o catalisador pode ser reutilizado de forma consecutiva atingindo bons resultados, observou-se um decaimento de apenas 7 % no teor de éster ao ser reutilizado no 3° ciclo. O acompanhamento cinético demonstrou que com 5 horas de reação nas melhores condições reacionais é possível alcançar um teor de éster de 96,3 %. Faced with a growing demand for energy in the world and the increase of air pollution caused by the use of fóssil fuels, the search for renewable energy sources has grown considerably. The processused in biodiesel plants use basic homogeneous catalysts, although they lead to high yields, this requires highly refined oil sand purification steps of the final product which is contribute to a high production cost. Starting from this premise, we seek to develop a lowcost heterogeneous catalyst to simplify the production process, which could best able and provides high conversions under mild reaction temperatures. Thus, this study aimed to prepare metal catalysts supported on activated carbono and apply them in the production of methyl and ethyl biodiesel using degummed and neutralized cottonseed oil, in batch reactor with agitation, evaluating the conversion into esters. The catalysts were prepared by wet impregnation at a mass concentration of 5%. They were characterized by techniques of DRX, FRX, IFTR, MEV, Boehm tritation and textural analysis. Preliminary tests identified that the molybdenum catalyst offered the best results in the simultaneous reaction of methyl and ethyl ester/transesterification, with conversion of 43% and 40% respectively. Once selected the catalyst, this was applied to a 23 factorial design to determine the effect of variables: reaction temperature (80-160°C), molar ratio oil:alcohol (1:6 to 1:12) and catalyst concentration (1 to 3%); and the response variable was ester content. And it was found that the temperature variable was the greatest influence and acts positively on the ester/transesterification reactions, leading to 91% conversion in ester content. From analysis of response surfaces, it was found that the optimal operating conditions leading to a higher conversion to esters are: temperature 160°C oil molar ratio: 1:13 alcohol and catalyst concentration 3,2%. The results of the recycle showed that reuse of the catalyst can be reused consecutively achieving good results, there was a decay of only 7% in the ester content to be reused in the 3rd cycle. The kinetic monitoring demonstrated that 5 hours of reaction with the best reaction conditions it is possible to achieve a 97.3% ester content.

Universidade Federal de Sao Carlos The increasing demand for it in today s world and the problems caused by fossil fuel usage lead to a search for alternative sources that may integrate the world s energy matrix. In this context, because this product is essential to technological, social and environmental development of a country, biofuels like ethanol and biodiesel are strong candidates to minimize the worries about energy availability. Biodiesel is often produced by transesterification reaction using homogeneous catalyst as sodium hydroxide (NaOH) or potassium hydroxide (KOH). However, these materials present issues like the soap formation and need for additional steps in the process to neutralize and purify the product in order to be under specification of Brazilian National Agency of Petroleum, Natural Gas and Biofuels. This fact has stimulated research to find new materials to replace the current route of biofuels production and one promising material is the heterogeneous catalyst. With this motivation, this work presents a new alternative to the synthesis of a solid recently classified as heterogeneous catalyst, the MCM-41, aiming the minimization of costs for its production. The material was synthesized using sodium trisilicate as silica source and it was later tested, without modification, in transesterification reaction between an ester and an alcohol. The results showed catalyst activity and the conversion was around 40%, but its reuse reveals intense loss of activity because of CTA+ cations removal. However, new techniques are under development to guarantee more stability to the catalyst. A demanda por energia no mundo atual e os problemas que os combustíveis fosseis oca-sionam, tem impulsionado a procura por fontes alternativas de energia que associadas as fontes já utilizadas possam suprir toda a necessidade energetica. Neste contexto, sabendo que esse produto e essencial para o desenvolvimento tecnológico, social e ambiental de um país, os combustíveis líquidos baseados em biomassa sao fortes candidatos a garantir a se¬gurança energetica mundial, o etanol e o biodiesel são exemplos de produtos com potencial para esse fim. O biodiesel e comumente obtido atraves da reação de transesterificação na presença de catalisadores homogêneos como o hidróxido de sodio (NaOH) ou de potassio (KOH). Entretanto o uso desses materiais apresenta problemas como a possibilidade de formação de sabões e a necessidade de etapas adicionais ao processo para neutralizar e purificar o biodiesel deixando-o dentro das especificações estabelecidas pela Agencia Naci¬onal do Petroleo, Gás Natural e Biocombustóveis. Este fato tem estimulado pesquisas no sentido de sugerir materiais que possam substituir o caminho utilizado atualmente, um desses materiais seria o catalisador heterogeneo. Diante deste cenario, o presente trabalho propoe uma rota alternativa para a síntese de um solido recentemente classificado com catalisador heterogeneo, a CTA-MCM-41, visando minimizar os custos de obtenção deste catalisador. O sílido foi sintetizado utilizando como fonte de sílica o trissilicato de sodio e posteriormente testado sem nenhuma modificacao numa reação modelo entre um ester e um alcool e na reação de transesterificação de oleos vegetais. Os resultados mostram que o catalisador apresentou atividade nas duas reacães, atingindo conversões em torno 40% porém o reuso do catalisador revela uma intensa perda de atividade devido a remoçcaão dos cations CTA+. Entretanto novas tecnicas estao sendo desenvolvidas para garantir uma maior estabilidade ao catalisador.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-11-13T18:01:12Z No. of bitstreams: 1 ADRIANO ALMEIDA SILVA - TESE PPGEQ 2013..pdf: 15156819 bytes, checksum: 2654810079881173705e93b59072d856 (MD5) Made available in DSpace on 2018-11-13T18:01:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ADRIANO ALMEIDA SILVA - TESE PPGEQ 2013..pdf: 15156819 bytes, checksum: 2654810079881173705e93b59072d856 (MD5) Previous issue date: 2013 Estudos relatam o desempenho de catalisadores heterogêneos que oferecem vantagens técnicas e ambientais em relação à catálise homogênea, pois facilita à purificação dos monoésteres alquilícos, permite a reciclagem do catalisador sólido ao longo de sua vida útil e minimiza a geração de efluentes. Além disso, facilita consideravelmente a recuperação e a purificação da glicerina. Vários sólidos têm sido propostos como catalisadores em potencial para a síntese do biodiesel, tais como, zeólitas, óxidos de metais, enzimas, argilas, visando obter a máxima capacidade catalítica. Diante do exposto, verifica-se à necessidade que se desenvolvam estudos específicos sobre as argilas bentoníticas visando potencializar seu uso como catalisador na produção do biodiesel. Nesta pesquisa, serão estudadas como catalisadores as argilas bentoníticas na forma "in natura" e tratadas quimicamente, acidificação, pilarização e impregnação com M0O3. Após a preparação dos catalisadores, foram caracterizados utilizando as seguintes técnicas: DRX, EDX, MEV, EDS e BET. Para a síntese do biodiesel será utilizada a rota heterogénea (seis catalisadores argilosos), álcool etílico e os óleos de soja e algodão. O processo de transesterificação foi testado em dois sistemas de produção de biodiesel, em escala de laboratório, denominados: S1 (Reator batelada com pressão autógena) e S2 (Reator batelada com alta Pressão). O biodiesel obtido foi caracterizado utilizando as técnicas de determinação da viscosidade cinemática e teor de éster por cromatografia gasosa. Os resultados de caracterização das argilas evidenciaram que modificações químicas e térmicas alteram a estrutura, onde a argila na forma pilarizada apresentou o melhor resultado de redução de viscosidade mesmo variando o tempo de reação. Já as argilas impregnadas percebe-se que o material na forma "in natura" impregnada apresentou o melhor resultado de redução de viscosidade (7,03 mm2/s) e teor de éster (82,48%), ou seja, esse resultado encontra-se bem próximo pelo estabelecido pela ANP que é de 6,0 mm2/s; Como resultado final, o melhor sistema testado foi o S2, pois com agitação e pressão controlada obteve resultados mais significativos com o óleo de soja. Em relação à amostra da argila, o melhor resultado foi a BCN-M0O3, pois passou apenas em um processo de calcinação, e segundo a literatura as amostras que passam por dois ou mais processo de calcinação, sofre alterações na estrutura dos pilares, resultando numa menor capacidade catalítica. Studies report the performance of heterogeneous catalysts that offer technical and environmental advantages compared to homogeneous catalysis, which simplifies the purification of mono-alkyl, allows recycling of the solid catalyst throughout his lifetime and minimizes the generation of waste. Furthermore, considerably facilitates the recovery and purification of glycerin. Various solids have been proposed as potential catalysts for the synthesis of biodiesel, such as zeolites, metal oxides, enzymes, clays, to obtain the maximum catalytic capacity. Given the foregoing, there is a need to develop specific studies aimed bentonite clays enhance its use as catalyst in the production of biodiesel. This research will be studied as the catalysts bentonitics as "fresh" and chemically treated, acidification, pillaring and impregnation with M0O3. After preparation of the catalysts were characterized using the following techniques: XRD, EDX, SEM, EDS and BET. For the synthesis of biodiesel will be used to route heterogeneous (six clay catalysts), ethyl alcohol and oils from soybeans and cotton. The transesterification process was tested on two systems of biodiesel production on a laboratory scale, namely: S1 (Batch Reactor with autogenous pressure) and S2 (batch reactor with high pressure). Biodiesel obtained was characterized using the techniques of determination of kinematic viscosity and éster content by gas chromatography. The results of characterization of clays showed that thermal and chemical modifications alter the structure, where as pillared clay showed the best result for viscosity reduction even varying the reaction time. Already clays impregnated realize that the material in the manner "in natura" impregnated showed the best result of reduced viscosity (7,03 mm2/s) and éster content (82,48%), ie, this result is It is well established near the ANP which is 6.0 mm2 / s, As a final result, the better is the tested system S2 because agitation and pressure controlled with the most significant results obtained with soybean oil. Regarding the sample of the clay, the best result was BCN-Mo03, because now only one calcination process, and according to literature samples which go through two or more calcination process, undergoes changes in structure of the pillars, resulting in smaller catalytic capacity.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-08-30T14:53:05Z No. of bitstreams: 1 ADRIANO SANT'ANA SILVA - PPGEP TESE 2011..pdf: 12696755 bytes, checksum: 3f702ca1b940a9bb7e2fc2feb1499709 (MD5) Made available in DSpace on 2018-08-30T14:53:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ADRIANO SANT'ANA SILVA - PPGEP TESE 2011..pdf: 12696755 bytes, checksum: 3f702ca1b940a9bb7e2fc2feb1499709 (MD5) Previous issue date: 2011-04 Capes 0 biodiesel é um biocombustível proveniente de fontes renováveis, tais como óleos vegetais e gordura animal, e que foi proposto como alternativa ao óleo diesel derivado do petróleo. Normalmente, este biocombustível é obtido a partir do óleo de soja, por meio da reação de transesterificação, a qual faz uso de catalisadores homogéneos alcalinos que ao término da reação não são reutilizados e ainda exigem matéria prima refinada e isenta de água. Diante disso, o uso de catalisadores heterogéneos tem-se consolidado cada vez mais no meio académico e industrial pela possibilidade do seu reuso e por permitir o uso de diferentes fontes lipídicas. Ademais, a busca por fontes lipídicas de menor custo, como óleo de algodão, e que não concorram com outros seguimentos industriais, como a indústria de alimentos, tornou-se foco atual de diversas pesquisas. Sendo assim, o objetivo desta tese foi sintetizar, caracterizar e avaliar os catalisadores suportados M0O3-MCM-41 e NiOMCM-41 nas reações de transesterificação e esterificação, etílica e metílica do óleo de algodão, usando sistema reacional estático. O suporte MCM-41 foi obtido pelo método de síntese a temperatura ambiente. Os catalisadores foram sintetizados pelo método de dispersão física em três concentrações distintas (1, 3 e 5% em massa) e foram caracterizados por DRX, FTIR, análise textural e EDX. Por meio de um planejamento fatorial 23 avaliou-se os efeitos das variáveis independentes: temperatura, razão molar de óleo: álcool e concentração de catalisador, sobre as variáveis dependentes éster e de triacilglicerídeo, na reação de transesterificação. Na reação de esterificação avaliou-se os efeitos destas variáveis sobre a conversão dos ácidos graxos livres em éster. Os resultados de caracterização indicaram que a fase hexagonal da MCM-41 foi obtida e que o procedimento de dispersão física dos óxidos foi viável para síntese dos catalisadores em estudo. Nos testes catalíticos o catalisador 5%Mo03-MCM-41 apresentou os melhores resultados para a transesterificação etílica e metílica; e esterificação metílica, com conversão de cerca de 53, 48,1 e 78,7%, respectivamente. Para a reação de esterificação etílica o catalisador 3%Mo03-MCM-41 apresentou o maior conversão, cerca de 67,9%. O catalisador NiO-MCM-41 não apresentou atividade catalítica nas reações estudadas. A temperatura, de acordo com o planejamento experimental foi a variável de maior influência nas reações de transesterificação e esterificação. As reações conduzidas em sistema estático foram viáveis para a obtenção do biodiesel Biodiesel is a biofuel produced from renewable sources such as vegetable oils and animal fat, which was proposed as an alternative to petroleum diesel. Typically, this biofuel is made from soybean oil, by transesterification with alkaline homogeneous catalysts that at the end of the reaction are not reused and still require refined oil. Thus, the use of heterogeneous catalysts has been increasingly in industry by the possibility of its reuse and for allowing the use of different lipid sources. Furthermore, the search for low cost lipid sources, such as cottonseed oil, has become the current focus of several studies. Therefore, the objective of this thesis was to synthesize, characterize and evaluate the catalysts M0O3-MCM-41 and NiO-MCM-41 in ethyl and methyl, transesterification and esterification reactions of cottonseed oil, using a static reaction system. The support MCM-41 was obtained by synthesis at room temperature. The catalysts were synthesized by the method of physical dispersion in three different concentrations (1, 3 and 5% in weight) and were characterized by XRD, FTIR, EDX and textural analysis. Through a 23 factorial design the effects of independent variables: temperature, molar ratio of oil: the percentage of alcohol and catalyst on the dependent variables éster and triglycerides in the transesterification reaction, were evaluated. In the esterification reaction the effects of these variables on the conversion of free fat acid was evaluated. The characterization results indicated that the hexagonal phase of MCM-41 was obtained and the procedure of physical dispersion of the oxides was viable for the synthesis of the catalysts under study. In the catalytic tests the catalyst 5%Mo03-MCM-41 showed the best results for the methyl and ethyl transesterification and for methyl esterification, with conversion of about 53, 48.1 and 78.7%, respectively. For the reaction of ethyl esterification, the catalyst 3%MoC«3-MCM-41 showed the highest conversion, about 67.9%. The catalyst NiO-MCM-41 showed no catalytic activity. The temperature, according to the experimental design, was the variable that most influenced the reactions.

Due to the system does not recognize equations and formulas the resumo and abstract can be found in the PDF file. FAPEAL - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Alagoas Devido ao sistema não reconhecer equações e fórmulas o resumo e abstract encontra-se no arquivo em PDF.

Submitted by Manuel Brandão (msa@eu.ipp.pt) on 2013-11-14T12:18:49Z No. of bitstreams: 1 DM_HelenaSousa_2009_MEQ.pdf: 1278952 bytes, checksum: 96c227a38b048a343ed35e07a7f0977c (MD5) Made available in DSpace on 2013-11-14T12:18:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DM_HelenaSousa_2009_MEQ.pdf: 1278952 bytes, checksum: 96c227a38b048a343ed35e07a7f0977c (MD5) Previous issue date: 2009

Devido à limitada disponibilidade de novas reservas petrolíferas e ao consequente aumento dos preços do petróleo na última década, a procura de biocombustíveis tem vindo a ser alvo de intensa investigação. O biodiesel parece ser o melhor candidato a substituto do diesel convencional, uma vez que é ambientalmente sustentável e facilmente produzido por transesterificação de triglicéridos com metanol, usando catalisadores homogéneos alcalinos ou ácidos. Para ultrapassar as desvantagens inerentes à utilização da catálise homogénea, nomeadamente, a neutralização do catalisador e sua separação do produto final, nos últimos anos, tem vindo a ser propostos sistemas catalíticos heterogéneos. Os catalisadores heterogéneos surgem como uma alternativa desejável para optimizar a síntese de biodiesel. Neste contexto, este trabalho teve como objectivo o estudo da performance de catalisadores sólidos com características ácidas. Foram testados diferentes materiais na reacção de transesterificação do triacetato de glicerol (triglicérido modelo), nomeadamente, resinas contendo grupos sulfónicos (Amberlyst-15 e Nafion SAC-13) e carvões activados com diferentes químicas superficiais. A reacção realizou-se num reactor batch, definindo-se como condições padrão, uma temperatura de 323 K, uma razão molar triacetato de glicerol:metanol de 1:6 e uma concentração de catalisador sólido de 20 g/L. Os catalisadores Amberlyst-15 e Nafion SAC-13 apresentaram uma elevada actividade na reacção de transesterificação, similar à obtida usando H2SO4. No entanto, comparado com o NaOH, a sua actividade é bastante inferior. Os carvões activados, sem tratamento específico para aumentar a sua acidez superficial, revelaram-se completamente inactivos nas condições padrão empregues. As variáveis pertinentes do processo foram estudadas utilizando a resina Amberlyst-15 como catalisador. A presença de grupos ácidos -SO3H, o baixo valor de PZC (ponto de carga zero) e a elevada concentração de centros activos ácidos parece ser determinante na eficiência catalítica da Amberlyst-15. Com o objectivo de introduzir grupos ácidos na superfície dos materiais de carvão testados, procedeu-se ao seu tratamento com H2SO4 e HNO3. Após o tratamento, verificou-se que os carvões se tornam activos para a produção de biodiesel, contudo com baixa actividade, quando comparada com a actividade apresentada pela Amberlyst-15. Because of the restricted availability of new petroleum reserves and the consequent crude´s rise in price in the last decade the search of green fuels has been subject of intense research. Currently, biodiesel seems to be the best candidate to substitute candidate of conventional diesel, since it is environmentally sustainable and easily produced by transesterification of triglycerides with methanol, using homogeneous alkali or acid catalysts. In order to overcome the problems presented by homogeneous catalytic systems, namely the need for catalyst neutralization and their separation from the final product, in the last years heterogeneous catalysts have been suggested. Heterogeneous catalysts are desired alternatives to optimize the biodiesel synthesis. In this context, the purpose of this work was to investigate the performance of solid acid catalysts. Different materials were tested in the transesterification of glycerol triacetate (triglycerides model) namely resins containing sulfonic acid groups (Amberlyst-15 and Nafion SAC-13) and activated carbon with different superficial chemistry. The screening reaction runs were carried out at 323 K in a batch reactor, with a glycerol triacetate molar:methanol ratio of 1:6 and a solid catalysts concentration of 2 g/L. The Amberlyst-15 and Nafion SAC-13 catalysts showed a high activity in the transesterification reaction, similar to the H2SO4 one. Never the less, when compared with NaOH, its activity is low. The activated carbons without specific treatment in order to rise its superficial acidity, showed to be completely inactive in the applied conditions. The process conditions have been studied using the Amberlyst-15 resin as catalyst. The presence of acid groups -SO3H, a low PZC (point of zero charge) and the high concentration of active acid sites seems to be determinate to the observed catalytic efficiency of Amberlyst-15. Accordingly, in order to introduce acid groups at the carbon materials surface, they were treated with H2SO4 and HNO3. After the treatment, it was verified that the activated carbons present activity, although low, when compared with of Amberlyst-15.

The study of the reactions of organometallic complexes with the surfaces of inorganic oxides, zeolites and metals constitutes the basis of Surface Organometallic Chemistry (SOMC). The basic rules of organometallic chemistry are often valid when applied to surfaces and well-defined surface organometallic complexes can be obtained. These complexes can be used as heterogeneous catalysts or, by controlled reactions, can be transformed in other species useful for a given catalytic reaction. In some cases, these catalysts exhibit higher activity and/or selectivity than their analogous molecular complexes.