Evaluación de catalizadores de óxido de zinc y su actividad catalítica en la reacción de transesterificación para la producción de biodiésel

• Autores: Deicy Barrera Díaz, Gabriel Camargo, Miguel Molano, Juan Carlos Moreno Piraján
• Localización: Afinidad: Revista de química teórica y aplicada, ISSN 0001-9704, Vol. 65, Nº. 536, 2008, págs. 299-306
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Avaluació de catalitzadors d’òxid de zinc i de la seva activitat catalítica a la reacció de transesterificacióper a la producció de biodièsel
  • Evaluation of zinc oxide catalysts and their catalytic activity in the reaction for the production of transesterification biodiesel
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• Resumen
  • español

    Con el fin de obtener un mayor rendimiento en la producción de biodiésel, comparado con el obtenido en estudios previos(1), se sintetizaron catalizadores de óxido de zinc empleando los métodos de impregnación y solgel. En el primero, se utilizaron como soportes catalíticos, γ-Al2O3y la zeolita Faujasita Y, variando diferentes parámetros tales como concentración de la solución y tiempo de impregnación; la sal escogida para realizar la impregnación fue cloruro de zinc (ZnCl2). En la técnica solgel se empleó como precursor un alcóxido, acetatode zinc, [Zn(CH3COO)2], en la cual la relación molar acetato: agua y el pH de la solución fueron las variables seleccionadas. Los catalizadores se caracterizaron por difracción de rayos X, espectroscopía de absorción atómica, análisis termogravimétrico y fisisorción de nitrógeno a77K. La reacción de transesterificación se llevó a cabo en un reactor con chaqueta de calentamiento a una temperatura de 55 °C y a presión atmosférica por un período de 6 horas; la relación molar aceite-metanol fue 1:40y el porcentaje de catalizador fue del 5 % w/w con respecto al aceite de palma. El mayor rendimiento de biodiésel se obtuvo empleando el catalizador soportado en γ-Al2O3 con un tiempo de impregnación de 24 h, una concentración de ZnCl21M, alcanzando un área superficial de133 m2/g y una distribución básicamente mesoporosa.

  • català

    Per tal d’obtenir un major rendiment en la produccióde biodièsel, comparat amb l’assolit en estudis previs(1),es sintetitzen catalitzadors d’òxid de zinc emprant els mètodes d’impregnació i solgel. En el primer cas, s’utilitzen com suports catalítics, γ-Al2O3i la zeolita FaujasitaY, variant diferents paràmetres com la concentració dela solució i el temps d’impregnació; la sal escollida per realitzar la impregnació és clorur de zinc (ZnCl2). En latècnica solgel, s’empra com precursor un alcòxid, acetat de zinc[Zn(CH3COO)2], essent la relació molar acetat: aigua i el pH de la solució les variables seleccionades. Els catalitzadors es caracteritzen per difracció deraigs X, espectroscòpia d’absorció atòmica, anàlisi termogravimètric i fisisorció de nitrogen a 77K. La reacció de transesterificació es realitza en un reactor con camisa d’escalfament a una temperatura de 55 °C i a pressió atmosfèrica amb una durada de 6 hores; la relació molaroli-metanol és 1:40 i el percentatge de catalitzador és del5 % w/w amb respecte a l’oli de palma. El major rendiment de biodièsel s’obté emprant el catalitzador suportat en γ-Al2O3 amb un temps d’impregnació de 24 h, una concentració de ZnCl21M, assolint una àrea superficial de 133 m2/g i una distribució bàsicament mesoporosa.

  • English

    With the purpose to achieve a higher yield in the production of biodiesel, in relation with previous research, zincoxide catalysts were synthesized using the methods of impregnating and solgel. In the first method, Á-Al2O3 and the zeolite Faujasite Y were used as catalytic carriers, varying different parameters such as solution concentration and impregnating time; the chosen salt to perform the impregnating was zinc chloride (ZnCl2). In the solgel technique, the alcoxide zinc acetate [Zn(CH3COO)2], was used as a precursor in which the molar ratio and pH of the solution were the selected variables. The catalysts were characterized by X-ray diffraction, atomic absorption spectroscopy, thermo gravimetric analysis and nitrogen physisorption at 77K. The transesterification reaction was carried out in a reactor with heating jacket at atemperature of 55°C and atmospheric pressure for a period of six hours; the molar ratio oil-methanol was 1:40and the catalyst was 5% w/w with respect to palm oil. The highest biodiesel yield was obtained using the catalyst supported on γ-Al2O3, with an impregnation time of 24 hours, a concentration of ZnCl21M, with a surface area of 133m2/g and a basically mesoporous distribution.