Synthesis of hydro-sodalite as a heterogeneous catalyst for reaction kinetics of soybean oil trans-esterification

coal fly ash as a catalyst, under reaction conditions with different temperatures and reaction times. The catalyst characterization revealed that zeolite type hydro-sodalite was synthesized and consists of mesoporous agglomerates particles with a specific surface area of 7.53 m² g-1 and a basic catalytic character. The conversion rate of soybean oil to its methyl esters was found to increase with an increase in temperature. An ester yield of 92.5% was the highest methyl ester achieved at 65°C and at a 12:1 methanol-to-oil molar ratio. The reaction followed pseudo-first order kinetics with a calculated activation energy (Ea) of 27.23 kJ mol-1

Síntese e caracterização de zeólitas obtidas a partir de cinzas volantes de carvão

Usinas termoelétricas a carvão geram aproximadamente 3 milhões de toneladas de cinzas ao ano. Estas cinzas podem receber uma aplicação nobre como, por exemplo, fotocatalisadores aplicados à descontaminação de águas poluídas por corantes da indústria têxtil. Isso é possível através de utilização das cinzas como fonte de silício para a síntese de zeólitas. Desta forma, neste trabalho foram sintetizadas zeólitas do tipo sodalita, utilizando-se cinzas volantes de carvão da região de Candiota-RS, com diferentes teores de alumínio, e na presença de NaOH como alcalinizante, variando-se o tempo de envelhecimento. Os produtos formados foram caracterizados por DRX, isotermas de adsorção de N2 (BET) e sua morfologia foi analisada por MEV e MET. A atividade fotocatalítica foi medida através do acompanhamento da degradação de solução contendo o corante azul de metileno. Os resultados indicaram que a razão Si:Al e o tempo de envelhecimento influenciam significativamente as propriedades da zeólita sintetizada. A zeólita obtida é do tipo sodalita, formada por aglomerados com partículas primárias de 100nm, cuja área superficial é de aproximadamente 6 m2/g. A atividade fotocatalítica foi bastante significativa e foram observados indicativos de propriedades adsorventes

SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DE ZEÓLITAS OBTIDAS A PARTIR DE CINZAS VOLANTES DE CARVÃO

Usinas termoelétricas a carvão geram aproximadamente 3 milhões de toneladas de cinzas ao ano. Estas cinzas podem receber uma aplicação nobre como, por exemplo, fotocatalisadores aplicados à descontaminação de águas poluídas por corantes da indústria têxtil. Isso é possível através de utilização das cinzas como fonte de silício para a síntese de zeólitas. Desta forma, neste trabalho foram sintetizadas zeólitas do tipo sodalita, utilizando-se cinzas volantes de carvão da região de Candiota-RS, com diferentes teores de alumínio, e na presença de NaOH como alcalinizante, variando-se o tempo de envelhecimento. Os produtos formados foram caracterizados por DRX, isotermas de adsorção de N2 (BET) e sua morfologia foi analisada por MEV e MET. A atividade fotocatalítica foi medida através do acompanhamento da degradação de solução contendo o corante azul de metileno. Os resultados indicaram que a razão Si:Al e o tempo de envelhecimento influenciam significativamente as propriedades da zeólita sintetizada. A zeólita obtida é do tipo sodalita, formada por aglomerados com partículas primárias de 100nm, cuja área superficial é de aproximadamente 6 m2/g. A atividade fotocatalítica foi bastante significativa e foram observados indicativos de propriedades adsorventes

Síntese e caracterização de zeólita tipo sodalita obtida a partir de cinzas volantes de carvão mineral utilizado na usina termoelétrica de Candiota-RS

Neste trabalho, objetivou-se a síntese de zeólitas, pelo processo hidrotérmico em meio alcalino, utilizando como fonte alternativa de silício as cinzas volantes de carvão e a caracterização dos produtos obtidos. As variáveis estudadas foram a concentração de NaOH no meio reacional (0,23 ou 3,5 mol/L), o tempo de reação (1, 3 ou 6 dias) e a razão Si/Al no gel de síntese (1, 2, 3 ou 4). As cinzas de carvão, antes de serem utilizadas no processo, passaram por um processo de secagem em estufa a 110°C por 24 horas. Para a caracterização das cinzas foram realizados ensaios de difração e fluorescência de raios X, análise termogravimétrica e avaliação da distribuição granulométrica. As cinzas apresentaram como principais componentes SiO2 (68,43%), Al2O3 (14,77%) e Fe2O3 (7,91%), sendo 90% de suas partículas com diâmetro inferior a 119 m. A caracterização microestrutural das zeólitas obtidas foi feita por meio de microscopia eletrônica de varredura (MEV) e de transmissão (MET), da área superficial específica utilizando o método Brunauer-Emmet-Teller (BET) e difração de raio X (DRX). Tendo como base a caracterização das amostras, pode-se destacar que foram sintetizadas zeólitas com fase majoritária sodalita, além de quartzo e mulita como subprodutos. A microestrutura dos pós apresentou-se aglomerada com área superficial em torno de 10 m²/g. As zeólitas obtidas foram também avaliadas quanto à sua atividade fotocatalítica, degradando até 86% do corante utilizado em 60 minutos.This study aimed to synthesized zeolites by hydrothermal process in alkaline medium, using coal fly ashes as an alternative source of silicon, and characterized their properties. The variables studied were the concentration of NaOH in the reaction medium (0.23 or 3.5 mol/L), reaction time (1, 3 or 6 days) and the Si/Al ratio in the synthesis gel (1, 2, 3 or 4). The coal ash was dried in an oven at 110°C for 24 hours before being used in the process. For the characterization of the ash analysis such as X-ray diffraction and fluorescence, thermosgravimetry and particle size distribution were performed. The ash presented as main components SiO2 (68.43%), Al2O3 (14.77%), Fe2O3 (7.91%), with 90% of its particles with diameter smaller than 119 μm. The microstructural characterization of the obtained zeolites was made by scanning and transmission electron microscopy, the specific surface area was calculated using the Brunauer-Emmet-Teller method (BET) and X-ray diffraction was used to characterize the constituent phases. The characterization of the samples showed that it were synthesized the zeolite type sodalite, and the presence of quartz and mullite was identified as by-products. The microstructure of the powders showed clusters with specific surface area of about 10 m²/g. The obtained zeolites were also evaluated considering their photocatalytic activity, degrading up to 86% of the dye used in 60 minutes

Síntese e caracterização de zeólita tipo sodalita obtida a partir de cinzas volantes de carvão mineral utilizado na usina termoelétrica de Candiota-RS

Neste trabalho, objetivou-se a síntese de zeólitas, pelo processo hidrotérmico em meio alcalino, utilizando como fonte alternativa de silício as cinzas volantes de carvão e a caracterização dos produtos obtidos. As variáveis estudadas foram a concentração de NaOH no meio reacional (0,23 ou 3,5 mol/L), o tempo de reação (1, 3 ou 6 dias) e a razão Si/Al no gel de síntese (1, 2, 3 ou 4). As cinzas de carvão, antes de serem utilizadas no processo, passaram por um processo de secagem em estufa a 110°C por 24 horas. Para a caracterização das cinzas foram realizados ensaios de difração e fluorescência de raios X, análise termogravimétrica e avaliação da distribuição granulométrica. As cinzas apresentaram como principais componentes SiO2 (68,43%), Al2O3 (14,77%) e Fe2O3 (7,91%), sendo 90% de suas partículas com diâmetro inferior a 119 m. A caracterização microestrutural das zeólitas obtidas foi feita por meio de microscopia eletrônica de varredura (MEV) e de transmissão (MET), da área superficial específica utilizando o método Brunauer-Emmet-Teller (BET) e difração de raio X (DRX). Tendo como base a caracterização das amostras, pode-se destacar que foram sintetizadas zeólitas com fase majoritária sodalita, além de quartzo e mulita como subprodutos. A microestrutura dos pós apresentou-se aglomerada com área superficial em torno de 10 m²/g. As zeólitas obtidas foram também avaliadas quanto à sua atividade fotocatalítica, degradando até 86% do corante utilizado em 60 minutos.This study aimed to synthesized zeolites by hydrothermal process in alkaline medium, using coal fly ashes as an alternative source of silicon, and characterized their properties. The variables studied were the concentration of NaOH in the reaction medium (0.23 or 3.5 mol/L), reaction time (1, 3 or 6 days) and the Si/Al ratio in the synthesis gel (1, 2, 3 or 4). The coal ash was dried in an oven at 110°C for 24 hours before being used in the process. For the characterization of the ash analysis such as X-ray diffraction and fluorescence, thermosgravimetry and particle size distribution were performed. The ash presented as main components SiO2 (68.43%), Al2O3 (14.77%), Fe2O3 (7.91%), with 90% of its particles with diameter smaller than 119 μm. The microstructural characterization of the obtained zeolites was made by scanning and transmission electron microscopy, the specific surface area was calculated using the Brunauer-Emmet-Teller method (BET) and X-ray diffraction was used to characterize the constituent phases. The characterization of the samples showed that it were synthesized the zeolite type sodalite, and the presence of quartz and mullite was identified as by-products. The microstructure of the powders showed clusters with specific surface area of about 10 m²/g. The obtained zeolites were also evaluated considering their photocatalytic activity, degrading up to 86% of the dye used in 60 minutes

Synthesis and characterization of zeolites from coal fly ash

Usinas termoelétricas a carvão geram aproximadamente 3 milhões de toneladas de cinzas ao ano. Estas cinzas podem receber uma aplicação nobre como, por exemplo, fotocatalisadores aplicados à descontaminação de águas poluídas por corantes da indústria têxtil. Isso é possível através de utilização das cinzas como fonte de silício para a síntese de zeólitas. Desta forma, neste trabalho foram sintetizadas zeólitas do tipo sodalita, utilizando-se cinzas volantes de carvão da região de Candiota-RS, com diferentes teores de alumínio, e na presença de NaOH como alcalinizante, variando-se o tempo de envelhecimento. Os produtos formados foram caracterizados por DRX. A área superficial foi determinada por isotermas de adsorção de N2 (BET) e sua morfologia foi analisada por MEV e MET. A atividade fotocatalítica foi medida através do acompanhamento da degradação de solução contendo o corante azul de metileno. Os resultados indicaram que a razão Si:Al e o tempo de envelhecimento influenciam significativamente as propriedades da zeólita sintetizada. A zeólita obtida é do tipo sodalita, formada por aglomerados com partículas primárias de 100 nm, com área superficial de aproximadamente 6 m2/g. A atividade fotocatalítica foi bastante significativa e foram observados indicativos de propriedades adsorventes.Coal power plants generate about 3 million tons of ash per year. This ash can receive a noble application, for example, as photocatalyst applied to the decontamination of waters polluted with textile industry dyes. This is possible through use of the ash as a silicon source for zeolite synthesis. Thus, this work investigated the synthesis of sodalite type zeolite using coal fly ash in the presence of different aluminum contents, NaOH as an alkalizing agent and as function of aging time. The products were characterized by XRD, N2 adsorption isotherms (BET) and their morphologies were examined by SEM and TEM. The photocatalytic activity was measured by monitoring the degradation of a methylene blue solution. The results shown that Si:Al ratio and the aging time significantly influences the properties of the synthesized zeolite. The zeolite type sodalite was constituted of agglomerated with primary particles size of 100 nm, with a specific surface area of ca. 6 m2/g. The photocatalytic activity was significant and indicatives of adsorbent properties were observed

Synthesis and characterization of zeolites from coal fly ash

Usinas termoelétricas a carvão geram aproximadamente 3 milhões de toneladas de cinzas ao ano. Estas cinzas podem receber uma aplicação nobre como, por exemplo, fotocatalisadores aplicados à descontaminação de águas poluídas por corantes da indústria têxtil. Isso é possível através de utilização das cinzas como fonte de silício para a síntese de zeólitas. Desta forma, neste trabalho foram sintetizadas zeólitas do tipo sodalita, utilizando-se cinzas volantes de carvão da região de Candiota-RS, com diferentes teores de alumínio, e na presença de NaOH como alcalinizante, variando-se o tempo de envelhecimento. Os produtos formados foram caracterizados por DRX. A área superficial foi determinada por isotermas de adsorção de N2 (BET) e sua morfologia foi analisada por MEV e MET. A atividade fotocatalítica foi medida através do acompanhamento da degradação de solução contendo o corante azul de metileno. Os resultados indicaram que a razão Si:Al e o tempo de envelhecimento influenciam significativamente as propriedades da zeólita sintetizada. A zeólita obtida é do tipo sodalita, formada por aglomerados com partículas primárias de 100 nm, com área superficial de aproximadamente 6 m2/g. A atividade fotocatalítica foi bastante significativa e foram observados indicativos de propriedades adsorventes.Coal power plants generate about 3 million tons of ash per year. This ash can receive a noble application, for example, as photocatalyst applied to the decontamination of waters polluted with textile industry dyes. This is possible through use of the ash as a silicon source for zeolite synthesis. Thus, this work investigated the synthesis of sodalite type zeolite using coal fly ash in the presence of different aluminum contents, NaOH as an alkalizing agent and as function of aging time. The products were characterized by XRD, N2 adsorption isotherms (BET) and their morphologies were examined by SEM and TEM. The photocatalytic activity was measured by monitoring the degradation of a methylene blue solution. The results shown that Si:Al ratio and the aging time significantly influences the properties of the synthesized zeolite. The zeolite type sodalite was constituted of agglomerated with primary particles size of 100 nm, with a specific surface area of ca. 6 m2/g. The photocatalytic activity was significant and indicatives of adsorbent properties were observed

Synthesis of hydro-sodalite as a heterogeneous catalyst for reaction kinetics of soybean oil trans-esterification

coal fly ash as a catalyst, under reaction conditions with different temperatures and reaction times. The catalyst characterization revealed that zeolite type hydro-sodalite was synthesized and consists of mesoporous agglomerates particles with a specific surface area of 7.53 m² g-1 and a basic catalytic character. The conversion rate of soybean oil to its methyl esters was found to increase with an increase in temperature. An ester yield of 92.5% was the highest methyl ester achieved at 65°C and at a 12:1 methanol-to-oil molar ratio. The reaction followed pseudo-first order kinetics with a calculated activation energy (Ea) of 27.23 kJ mol-1