Efeito do suporte no desempenho do MoO3 na desidratação catalítica do glicerol

Resumo

O glicerol é uma fonte de produtos de alto valor agregado, e sua transformação é importante para garantir a sustentabilidade da indústria do biodiesel, assim o desenvolvimento de processos de conversão do glicerol resulta em sua valorização [1]. Deste modo, com o intuito de contribuir com a pesquisa voltada à obtenção dos produtos a partir do glicerol, foram sintetizados catalisadores de óxido de molibdênio suportado em óxido de cálcio (Mo/CaO) e em sílica (Aerosil 200) (Mo/SiO₂) e, para as amostras suportadas em SiO₂, foram preparadas amostras com 1% de CuO (CuMo/SiO₂). As amostras foram submetidas ao teste de desempenho catalítico na reação de desidratação do glicerol sob fluxo contínuo em fase gasosa. A síntese dos catalisadores foi realizada por meio de impregnação úmida de solução aquosa de molibdato de amônio, contendo diferentes teores mássicos de MoO₃ (5 e 10%). Os catalisadores (CaO, 5Mo/CaO, 10Mo/CaO, 5Mo/SiO₂, 10Mo/SiO₂, Cu5Mo/SiO₂ e Cu10Mo/SiO₂) foram caracterizados via DRX, TPR-H₂, TPD-CO₂ e TPD-Piridina. Foram observados picos de difração da fase MoO₃ apenas nas amostras 10Mo/SiO₂ e Cu10Mo/SiO₂; nas amostras a base de CaO foi verificada a presença da fase CaMoO₄. A adição do CuO afeta a temperatura de redução do Mo⁶⁺ para Mo⁴⁺, com deslocamento para temperatura inferior, assim como promoveu decréscimo do teor dos sítios ácidos. Para amostras a base de CaO, o TPD-CO₂ mostrou a presença de sítios básicos moderado e forte, e o aumento do teor de MoO₃ favorece a fração de sítios moderados. Todas as amostras a base de SiO₂ apresentaram elevada conversão inicial do glicerol (próximo de 80%), porém apresentou queda na conversão ao final de 5 horas. Os principais produtos identificados por meio de injeção de solução padrão foram: metanol, etanol, acetona e acetol (Fig. 1a). Para as amostras a base de CaO a taxa de conversão do glicerol ficou abaixo de 5%, o que pode estar relacionada a formação de carbonato de cálcio. Para essas amostras os principais produtos formados foram o metanol e acetol (Fig. 1b).