Transesterificación de triacilglicéridos con metanol sobre un catalizador de SrO/SiO2

Abstract

En este trabajo se evaluó la reacción de transesterificación de la trioleína con metanol para la obtención de compuestos del biodiesel, con catalizadores sólidos heterogéneos básicos, basados en óxido de estroncio soportado sobre una sílica estructurada del tipo MCM-41. Se prepararon y caracterizaron algunos soportes de sílica estructurada, utilizando protocolos de síntesis hidrotérmica, en presencia de bromuro de hexadeciltrimetilamonio (CTAB) como director de estructura. Para tal efecto, se modificaron algunas variables tales como la naturaleza del precursor de sílicio, la temperatura del medio de reacción, el tiempo de reacción y el tratamiento térmico del material. El soporte escogido para la preparación del catalizador fue el MCM-3a, el cual presentó el mejor comportamiento al ser calcinado a 650°C. Los catalizadores preparados de óxido de estroncio soportados sobre la sílica mesoporosa se trabajaron con dos diferentes cargas de Sr, al 9% y 16%. Estos sólidos se caracterizaron mediante técnicas de difracción de rayos X (DRX), fisisorción de nitrógeno a 77 K y espectroscopía raman. Los resultados obtenidos mostraron que el catalizador SrO/MCM-41 al 16% presentó un 93% de conversión de trioleína hacia otros productos componentes del biodiesel (dioleína, monoleína, glicerol y metilésteres). Este comportamiento se debe a la carga depositada dentro del soporte, lo cual contribuyó a la formación y distribución de los sitios activos básicos dentro del catalizador. Finalmente se planteó un posible mecanismo de la reacción de transesterificación y la contribución del catalizador dentro de la reacción. / Abstract. In this work, the transesterification of triolein with methanol in the way obtain compounds of biodiesel, using basic heterogeneous catalysts based on strontium oxide supported on MCM-41 type silica, was evaluated. Mesostructural silica powders were prepared by using the hydrothermal synthesis method in the presence of hexadecyltrimethylammonium bromide as template. Several silicon sources were used. Thus, some synthesis parameters were modified: Silicon nature precursor, temperature of the reaction media, reaction time and the final thermal treatment. The support chosen for the preparation of the solid catalyst was MCM-3a, which showed the best performance when calcined at 650°C. The catalysts based on strontium oxide support on porous silica were worked with two different loads of Sr, 9% and 16%. They were characterized by techniques using X-ray diffraction (XRD), nitrogen physisorption at 77 K and Raman spectroscopy. The results showed that the catalyst with 16% Sr load, rises 93% conversion of triolein to other components of biodiesel pool (diolein, monolein, glycerol and methyl esters). This fact was attributed to the charge deposited into of the support, this also contributed to training and better distribution of active sites into the basic catalyst. In this sense, a possible mechanism is proposed.