Síntesis y caracterización de catalizadores sólidos ácido-alcalinos para la producción de biodiesel

Abstract

Con el fin de producir biodiesel mediante catálisis heterogénea, se sintetizaron catalizadores sólidos de carácter básico y ácido, a base de sodio y cerio soportados sobre SBA-15. Los sólidos obtenidos se caracterizaron por difracción de rayos X a bajo y alto ángulo, método BET, desorción a temperatura programada de dióxido de carbono y análisis FT-IR con desorción de piridina. Posteriormente, se evaluó su actividad catalítica en la reacción de transesterificación de aceite de girasol comercial con metanol absoluto, en las siguientes condiciones: 10% p/p de catalizador (referida a la masa de aceite), relación molar metanol/aceite 40:1, 60 °C y 5 h. En dichas condiciones, tanto el soporte como el catalizador 20Ce/SBA-15 no fueron activos, mientras que se obtuvo casi un 98% p/p de biodiesel con el catalizador 5Na/20Ce/SBA-15. Finalmente, se estudió la reutilización de dicho catalizador, obteniendo una alta actividad (más de 90% p/p de biodiesel) en cuatro ciclos adicionales.

In order to produce biodiesel by heterogeneous catalysis, solid catalysts of basic and acidic character, based on sodium and cerium supported on SBA-15 were synthesized. The obtained solids were characterized by low and high angle X-ray diffraction, BET method, temperature programmed desorption of carbon dioxide and FT-IR analysis with pyridine desorption. Then, their catalytic activity was evaluated in the transesterification reaction of commercial sunflower oil with absolute methanol, under the following conditions: 10 wt% of catalyst (based on oil mass), 40: 1 methanol to oil molar ratio, 60 °C and 5 h. Under these conditions, both the support and the 20Ce/SBA-15 catalyst were not active, while almost 98 wt% of biodiesel was obtained with the 5Na/20Ce/SBA-15 catalyst. Finally, the reuse of this catalyst was studied, obtaining a high activity (more than 90 wt% of biodiesel) in four additional cycles.