Síntesis y caracterización de nanopartículas de Fe2O3 para la producción de biodiésel

• Alemán-Ramirez, José Luis ^[1] ; Becerra-Paniagua, Dulce Kristal ^[1] ; Torres-Arellano, Soleyda ^[1] ; Sebastián, Pathiyamattom Joseph ^[1]
  1. [1] Universidad Nacional Autónoma de México

     Universidad Nacional Autónoma de México

     México

     
• Localización: Pädi Boletín Científico de Ciencias Básicas e Ingenierías del ICBI, ISSN-e 2007-6363, Nº. Extra 11, 2023 (Ejemplar dedicado a: Special 5 (December)), págs. 28-34
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Synthesis and characterization of Fe2O3 nanoparticles for biodiesel production
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• Resumen
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    En este trabajo, se elaboraron y caracterizaron nanopartículas metálicas de hematita (α-Fe2O3) sintetizadas por el método tradicional de coprecipitación seguido de un tratamiento térmico a 500 °C durante 1 hora a atmosfera ambiente, para ser empleadas como catalizador heterogéneo para la producción de biodiésel a partir del aceite de soya. Las propiedades texturales (BET) y morfológicas (SEM) de las nanopartículas indican que presentan un área superficial de 100.86 m2/g y una morfología superficial en forma de nanovarillas con abundante porosidad. El análisis XRD indico los planos (1 0 4) y (1 1 0) característicos de las nanopartículas de α-Fe2O3. El rendimiento máximo que alcanzó en la producción de biodiésel fue del 90 % bajo condiciones optimizadas. Una relación molar de metanol a aceite de soya de 15:1, con una carga de catalizador del 4 wt %, y un tiempo de reacción de 240 min. La temperatura de reacción y la agitación fueron de 65 °C y 600 rpm. El catalizador basado en nanopartículas metálicas de α-Fe2O3 puede ser reutilizado durante 7 ciclos consecutivos hasta perder su actividad catalítica. El biodiésel producido de soya cumple con los valores establecidos por la Sociedad Americana de Pruebas y Materiales (ASTM)

  • English

    In this work, metallic hematite nanoparticles (α-Fe2O3) synthesized by the traditional coprecipitation method followed by thermal treatment at 500 °C for 1 hour in an ambient atmosphere were prepared and characterized as a heterogeneous catalyst to produce biodiesel from soybean oil. The textural (BET) and morphological (SEM) properties of the nanoparticles indicate a surface area of 100.86 m2/g and surface morphology in nanorods with abundant porosity. The XRD analysis showed the characteristic (1 0 4) and (1 1 0) planes of the α-Fe2O3 nanoparticles. The maximum yield achieved in biodiesel production was 90% under optimized conditions with a molar ratio of methanol to soybean oil of 15:1, with a catalyst loading of 4 wt% and a reaction time of 240 min. The reaction temperature and stirring were 65 °C and 600 rpm. The catalyst based on α-Fe2O3 metal nanoparticles can be reused for seven consecutive cycles until it loses its catalytic activity. Biodiesel produced from soybeans meets the values established by the American Society for Testing and Materials (ASTM).