Redes metalorgânicas à base de zinco e alumínio como catalisadores heterogêneos para a esterificação do ácido oleico

Abstract

Os problemas ambientais recorrentes do uso de combustíveis fósseis incentivaram a busca por combustíveis
de fontes limpas e renováveis, capazes de minimizar a emissão de gases que causam o efeito estufa. Neste
contexto, o uso do biodiesel vem se destacando no mercado de combustíveis. A produção industrial de biodiesel
baseada na catálise alcalina homogênea apresenta exigências técnicas que impactam diretamente no seu
custo de produção. Pesquisadores têm buscado desenvolver catalisadores heterogêneos, como uma alternativa
a este processo. Rede metalorgânicas, MOFs é uma classe de materiais promissores para processos catalíticos,
uma vez que resultam da combinação de materiais orgânicos e inorgânicos, o que lhes confere propriedades
como alta porosidade, estrutura ordenada e flexibilidade estrutural. Desta forma, o enfoque deste estudo
foi sintetizar e caracterizar MOFs, contendo óxidos de zinco e alumínio preparados através do método
hidrotérmico, e imobilizá-los na rede de sílica, visando um aumento da sua estabilidade térmica e química.
As caracterizações físico-químicas dos materiais confirmaram a formação de redes metalorgânicas, indicando
que o método de síntese foi reprodutível e eficiente. Os testes catalíticos indicaram que o material não imobilizado
MOF-Al/Zn apresentou maior atividade catalítica na esterificação do ácido oleico, no entanto apresentou
lixiviação das espécies ativas. Contudo, a imobilização deste material em sílica resultou em um catalisador
estável, sendo possível reutilizá-lo sem perda significativa da atividade catalítica. A imobilização de redes
metalorgânicas em sílica se mostrou uma opção promissora para a síntese de um catalisador heterogêneo
ativo e eficiente para reações de esterificação do ácido oleico.
Palavras-chave: Biodiesel, redes metalorgânicas, sílica, reações de esterificação.