Melhoria catalítica da conversão de biomassa: Efeito da adição de mesoporosidade em zeólita tipo MOR para esterificação com ácido oleico

Abstract

Os processos catalíticos desempenham um papel importante na valorização da biomassa para a produção de biocombustíveis. Nesse contexto, o efeito da dessilicalização da zeólita MOR (H-MOR-D) na esterificação de ácido oleico como molécula modelo de reação para conversão de biomassa foi pesquisado. As zeólita estudadas foram caracterizadas por análises de fisiossorção de N2, TG, TPD-NH3, DRX, FRX, FTIR e RMN-MAS de 27Al. Os resultados mostraram que o tratamento alcalino resulta na diminuição da cristalinidade e remoção de sítios com maior força ácida quando comparado com a zeólita precursora. A conversão de ácido oleico em oleato de metila catalisada por H-MOR foi menor (44%) do que a obtida pela zeólita tratada H-MOR-D (70%), sugerindo que a atividade catalítica na estrutura MOR não depende apenas da alta densidade de sítios com forte acidez. Cálculos de DFT mostraram que, moléculas volumosas sofrem distorções moleculares dentro dos espações vazios confinados, consequentemente, a entalpia de adsorção é altamente instável limitando a formação de intermediários e contribuindo assim para a menor taxa de reação observada experimentalmente na zeólita H-MOR. Dessa forma, a dessilicalização deve ser considerada em projetos de síntese de novos catalisadores zeolíticos para conversão de biomassa bruta ou pré-tratada, em que predominam moléculas volumosas.