Use este identificador para citar ou linkar para este item:
http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/38566| Título: | Otimização das variáveis de sulfatação do Nb2O5 e modelagem cinética da esterificação do ácido oleico |
| Título(s) alternativo(s): | Optimization of the sulfation variables of Nb2O5 and kinetic modeling of oleic acid esterification |
| Autor(es): | Pasqualotto, Mateus |
| Orientador(es): | Angelo, Liliam Cristina |
| Palavras-chave: | Biodiesel Catálise heterogênea Nióbio Cinética química Biodiesel fuels Heterogeneous catalyses Niobium Chemical kinetics |
| Data do documento: | 27-Jun-2025 |
| Editor: | Universidade Tecnológica Federal do Paraná |
| Câmpus: | Pato Branco |
| Citação: | PASQUALOTTO, Mateus. Otimização das variáveis de sulfatação do Nb2O5 e modelagem cinética da esterificação do ácido oleico. 2025. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Química) - Universidade Tecnológica Federal do Paraná, Pato Branco, 2025. |
| Resumo: | O presente estudo investiga a otimização das variáveis de sulfatação do pentóxido de nióbio (Nb2O5) para aplicação como catalisador heterogêneo na esterificação do ácido oleico visando a produção de biodiesel. Foram investigados os efeitos da concentração de ácido sulfúrico (0,5-5 mol L-1) e temperatura (60-90 oC) na funcionalização do Nb5O5, utilizando um delineamento composto central rotacional (DCCR). A conversão de Ac.Ol máxima de 67% foi obtida nas condições centrais do planejamento experimental (2,75 mol L-1 H2SO4, 75 oC), validando o modelo matemático desenvolvido (R2 = 0,924). A caracterização por difratometria de raios X (DRX) confirmou a estrutura amorfa do catalisador, enquanto a espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) evidenciou a presença de grupos sulfato (SO42-), comprovando a funcionalização. A modelagem cinética baseada no modelo de Langmuir-Hinshelwood-Hougen-Watson (LHHW), considerando adsorção competitiva e reversibilidade, apresentou melhor ajuste (R2 = 0,990) indicando que o modelo consegue descrever o sistema de forma adequada. Os resultados destacam o potencial do Nb2O5 sulfatado como catalisador eficiente, que pode contribuir para processos sustentáveis de produção de biodiesel. |
| Abstract: | The present study investigates the optimization of sulfation variables for niobium pentoxide (Nb2O5) for application as a heterogeneous catalyst in the esterification of oleic acid for biodiesel production. The effects of sulfuric acid concentration (0.5-5 mol L-1) and temperature (60-90 °C) on the functionalization of Nb2O5, were investigated using a central composite rotatable design (CCRD). The maximum oleic acid conversion of 67% was achieved under central conditions (2.75 mol L-1 H2SO4, 75 °C), validating the developed mathematical model (R2 = 0.924). XRD characterization confirmed the amorphous structure of the catalyst, while FTIR revealed the presence of sulfate groups (SO42-), confirming the functionalization. Kinetic modeling based on the Langmuir-Hinshelwood-Hougen-Watson (LHHW) model, considering competitive adsorption and reversibility, showed the best fit (R2 = 0.990), indicating that the model adequately describes the system. The results highlight the potential of sulfated Nb2O5 as an efficient catalyst, which can contribute to sustainable biodiesel production. |
| URI: | http://repositorio.utfpr.edu.br/jspui/handle/1/38566 |
| Aparece nas coleções: | PB - Química |
Arquivos associados a este item:
| Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
|---|---|---|---|---|
| sulfatacaomodelagemcinetica.pdf | 1,13 MB | Adobe PDF |  Visualizar/Abrir |
Este item está licenciada sob uma Licença Creative Commons
