Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://hdl.handle.net/1843/SFSA-AYRRYW
Tipo: Tese de Doutorado
Título: Reestruturação do serpentinito induzida por metais alcalinos na produção de materiais com propriedades básicas para aplicação em catálise (transesterificação) e absorção de CO2 
Autor(es): Gilvan Moreira da Paz
Primeiro Orientador: Rochel Montero Lago
Primeiro Coorientador: Ana Paula de Carvalho Teixeira
Primeiro membro da banca : Marcio Jose da Silva
Segundo membro da banca: Patterson Patricio de Souza
Terceiro membro da banca: Maria Irene Yoshida
Quarto membro da banca: Wagner da Nova Mussel
Resumo:  O serpentinito é uma rocha formada por fases dos silicatos de magnésio hidratados, antigorita, lizardita e talco. Frações finas de resíduos dessa rocha foram impregnadas com íons lítio e sódio (5, 10, 20 e 30%) e tratadas termicamente em atmosfera de ar a 500, 700 e 900°C para a síntese de potenciais catalisadoresheterogêneos básicos para a produção de biodiesel e materiais sólidos absorventes para a captura de CO2. Os materiais obtidos foram caracterizados por DRX, TG, IR, BET e MEV. A impregnação de serpentinito com íons lítio levou à formação das fases Li4SiO4, Li2MgSiO4, MgO e Mg2SiO4, e com íons sódio foram formadas as fases Na2Mg2Si2O7, MgO e Mg2SiO4. Os materiais obtidos foram testados como catalisadores para a síntese de biodiesel. Os melhores resultados foram obtidos utilizando o serpentinito impregnado com íons sódio e foram obtidas conversões (%) maiores que 90%, quando se utilizou 5% em massa do catalisador e uma razão molar óleo:álcool de 1:9 a 100 °C por 3 horas. O estudo sobre a estabilidade desse catalisador foi realizado pelo método do reuso consecutivo, e observou-se que o material pode ser reutilizado por 5 ciclos; uma diminuição das conversões foi observada provocada pela possível aglomeração do material em contato com o óleo. O estudo para a avaliação da contribuição homogênea/heterogênea do catalisador no sistema reacional, sugeriu um sistema misto, com predominância heterogênea. Os estudos de captura de CO2, mostrou que os materiais obtidos a partir da impregnação do serpentinito com íons lítio possuem alta capacidade de absorção. O estudo isotérmico mostrou que na temperatura de 600 °C a quantidade de CO2 capturada no equilíbrio foi de aproximadamente 36,5%. O modelo de Avrami-Erofeeve foi o que forneceu o melhor ajuste aos dados isotérmicos e descreveu melhor o sistema em dois estágios em comparação ao modelo duplo exponencial. O sólido manteve-se estável durante os 04 (quatro) ciclos de absorção/dessorção. Os resultados obtidos até o momento, mostraram que os materiais produzidos são uma interessante alternativa para o aproveitamento do resíduo da extração de serpentinito.  
Abstract: The serpentinite rock is formed by phases of magnesium silicates hydrated, antigorite, lizardite and talc. Fine fractions of this rock were impregnated with lithium and sodium ions (5, 10, 20 and 30%) and thermally treated in air at 500, 700 and 900 °C for the synthesis of potential heterogeneous basic catalysts for the production ofbiodiesel and solid absorbent materials for CO2 capture. The obtained materials were characterized by XRD, TG, FTIR, BET and SEM. The impregnation of serpentinite with lithium ions induced the formation of the phases Li4SiO4, Li2MgSiO4, MgO and Mg2SiO4, and with sodium ions the phases Na2Mg2Si2O7 were formed. The obtained materials were tested as catalysts for the biodiesel synthesis. The best results were obtained using the serpentinite impregnated with sodium ions andconversions (%) were obtained greater than 90%, when it was used 5%, oil: alcohol ratio of 1: 9 at 100 ° C for 3 hours. The stability study of this catalyst was done by reuses after transesterification reactions, by the consecutive reuse method, and it was observed that the material can be reused for 5 cycles, but with a decrease in yield caused by the possible agglomeration of the material in contact with the oil. The studyfor the evaluation of the homogeneous/heterogeneous contribution of the catalyst in the reaction system, suggested a mixed system, with heterogeneous predominance. The CO2 capture studies showed that the materials obtained from the impregnation of serpentinite with lithium ions have high absorption capacity. The isothermal study showed that at the temperature of 600 °C the amount of CO2 captured at equilibrium was approximately 35%. The Avrami-Erofeeve model fitted better to theisothermal data and better describing the two-stage system compared to the double exponential model. The reversibility of the absorption/desorption reactions was evaluated by performing four cycles. The solid remained stable during the 4 (four) cycles. The results obtained show that the materials produced are an interesting alternative for the use of the serpentinite extraction residue.
Assunto: Absorção
Dióxido de carbono
Metais alcalinos
Catálise
Quimica inorganica
Biodiesel
Minerais silicatados
Idioma: Português
Editor: Universidade Federal de Minas Gerais
Sigla da Instituição: UFMG
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://hdl.handle.net/1843/SFSA-AYRRYW
Data do documento: 27-Abr-2018
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