Transesterification reaction for biodiesel production from soybean oil using Ni0.5Zn0.5Fe2O4 nanomagnetic catalyst : kinetic study

Please read abstract in the article.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior.http://wileyonlinelibrary.com/journal/erhj2021Chemical Engineerin

Síntese, caracterização e performance catalítica de nanoferritas mistas submetidas a reação de transesterificação e esterificação via rota metílica e etílica para biodiesel

As nanoferritas mistas de Ni0,5Zn0,5Fe2O4 e Ni0,2Cu0,3Zn0,5Fe2O4 foram sintetizadas por reação de combustão usando ureia como combustível e um reator cônico como fonte de aquecimento para produção em bateladas de 10 g, e então, testadas como nanocatalisadores heterogêneos nas reações de transesterificação e esterificação metílica e etílica do óleo de soja para produção de biodiesel. Durante as sínteses foram registrados o tempo e a temperatura das reações, bem como observadas a liberação de gases e a cor das chamas emitidas. As amostras foram caracterizadas por DRX, EDX, FTIR, MEV/EDS, BET e cromatografia gasosa. Os testes reacionais foram executados para 10 g do óleo em duração de 1 h, razão molar 1:12 óleo:álcool, 2 % (m/m) de catalisador e conduzidas a 180 ºC. Os difratogramas de DRX e os espectros de FTIR revelaram presença da fase espinélio inverso tipo B(AB)2O4. A morfologia apresentou a formação de aglomerados de aspecto frágil e elevada área de superfície. As análises cromatográficas produziram excelentes resultados nas reações de esterificação para ambas amostras nas condições testadas, com destaque especial para Ni0,5Zn0,5Fe2O4, cujas conversões foram de 91,4 % em ésteres metílicos e de 77,8 % em ésteres etílicos, enquanto que a amostra Ni0,2Cu0,3Zn0,5Fe2O4 apresentou conversões de 75,1 e 65,1 %, respectivamente. As conversões na transesterificação metílica e etílica foram de 14 e 2 % para Ni0,5Zn0,5Fe2O4 e de 11 e 3 % para Ni0,2Cu0,3Zn0,5Fe2O4.Palavras-Chave: Ferritas mistas, reação de combustão, nanocatalisadores, transesterificação, esterificação, biodiesel

Biomassa proveniente da casca da banana Musa sapientum: pre-tratamento e hidrólise ácida para análise da viabilidade na produção de bioetanol / Banana peel biomass Musa sapientum: pre-treatment and acid hydrolysis for fiability analysis in bioethanol production

Em um cenário formado pelo crescimento populacional e enriquecimento de países em desenvolvimento, a demanda por alimentos e energia tem se tornado um desafio aos grandes centros de produção e consumo, o que reforça a necessidade de obtenção de fontes alternativas, limpas e renováveis de energia, em que, por exemplo, a utilização da biomassa se encaixa perfeitamente no contexto de desenvolvimento sustentável. Assim, para contribuir nesse âmbito, este trabalho teve como objetivo coletar os resíduos provenientes da casca da banana prata (Musa sapientum), quantificar a biomassa residual da casca, proceder com o pré-tratamento e realizar a hidrólise ácida com ácido sulfúrico (H2SO4). O estudo preliminar com a casca da banana evidenciou que este tipo de resíduo gera uma grande quantidade de rejeitos que podem ser utilizados como fonte de biomassa, apresentando uma média de 41,02 % por fruto. A casca da banana foi coletada na EEIF Virgílio de Aguiar Gurgel, localizada na cidade de Lavras da Mangabeira-CE. A biomassa foi submetida à secagem, trituração e peneiração, seguida de hidrólise ácida. O material desse estudo foi submetido a ensaio de sólidos solúveis em suspensão antes e depois a hidrólise ácida, apresentando na forma in natura 8%. Quanto ao hidrolisado, os ensaios foram realizados utilizando 0,5, 1,0 e 1,5 mols de H2SO4, nos quais foram observados 14, 18 e 22 % dos sólidos solúveis, respectivamente. A princípio pode-se perceber um considerável potencial para produzir bioetanol a partir dos resíduos gerados da bananicultura (casca). Vale salientar que estudos mais detalhados como determinação de açucares devem ser realizados para constatar a presença de açúcar fermentável

Avaliação da formação do híbrido NiFe2O4@SiO2 e sua performance na imobilização da GOx

  Recentes avanços tecnológicos na síntese e projeto de nanopartículas magnéticas (NPMs) vêm abrindo vários caminhos para o uso destes materiais em aplicações médicas e farmacêuticas, como biosensores, carreadores de fármacos, destruição de células tumorais e separação magnética de células e proteínas. Com vista nisso, foi proposto obter o híbrido de NiFe2O4@SiO2 a partir da modificação da superfície da ferrita de níquel com 3-aminopropiltrietoxissilano, objetivando avaliar a sua formação a partir de suas propriedades estruturais, magnéticas e morfológicas, a fim de estudar a sua capacidade de imobilizar a glicose oxidase (GOx). As amostras foram analisadas por DRX, FTIR, MEV, BET/BJH, medidas magnéticas e testadas na reação de imobilização da GOx. Os resultados revelaram a formação monofásica do espinélio NiFe2O4 com tamanho de cristalito de 35 e 32 nm para as amostras antes e após a modificação da superfície; presença de bandas de absorção características do espinélio e do grupo silanol do agente silano, confirmando formação do híbrido. A modificação de superfície melhorou a área superficial e o comportamento magnético das NPMs. O estudo demonstrou que a presença do agente silano não contribuiu para a imobilização da GOx.Palavras-Chave: Ferritas de níquel, nanopartículas magnéticas, agente silano, imobilização, biomaterial

Catalytic performance of NiFe2O4 and Ni0.3Zn0.7Fe2O4 magnetic nanoparticles during biodiesel production

Please read abstract in the article.The authors thank PNPD/CAPES, process number [23038.007104/2011-84], AUX PE – PNPD – 2490/2011 and CNPq process number [404395/2013-9] and process number [402029/2013-5], MCTM/CNPq process number [190822/2013-9] for financial support.PNPD/CAPES, process number [23038.007104/2011-84], AUX PE – PNPD – 2490/2011 and CNPq process number [404395/2013-9] and process number [402029/2013-5], MCTM/CNPq process number [190822/2013-9].https://www.journals.elsevier.com/arabian-journal-of-chemistryam2020Chemical Engineerin

Use of Ni-Zn ferrites doped with Cu as catalyst in the transesterification of soybean oil to methyl esters

The purpose of this work is to evaluate the performance of Ni0.5Zn0.5Fe2O4 ferrite doped with 0.1 and 0.4 mol of Cu as a catalyst for the transesterification of soybean oil to biodiesel, using methanol. The samples were characterized by X-ray diffraction, nitrogen adsorption and scanning electron microscopy. The reaction was performed for 2 hours at a temperature of 160 °C, using 10 g of soybean oil, a molar ratio of oil: alcohol of 1:20, and 4% (w/w) of catalyst. The product of the reaction was characterized by gas chromatography, which confirmed conversion to methyl esters. The diffraction patterns showed the presence only of Ni0.5Zn0.5Fe2O4 ferrite phase with a crystallite size of 29 nm. The samples doped with 0.1 and 0.4 mol of Cu showed a surface area and particle size of 22.17 m²g- 1 and 50.47 nm; and 23.49 m²g- 1 and 47.64 nm, respectively. The morphology of both samples consisted of brittle block-shaped agglomerates with a wide particle size distribution. A comparative analysis of the two catalysts indicated that the catalyst doped with 0.4 mol of Cu showed the better performance, with a conversion rate of 50.25%, while the catalyst doped with 0.1 mol of Cu showed 42.71% conversion