Desenvolvimento de catalisadores à base de materiais carbonosos derivados do coco verde e sua aplicação no beneficiamento de bio-óleo

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dc.contributor.advisor1Luz, Priscilla Paiva
dc.contributor.advisor1IDhttps://orcid.org/0000-0002-9460-546X
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/3663470249824660
dc.contributor.authorArantes, Heryson Tresmann Lopes de
dc.contributor.authorIDhttps://orcid.org/0000-0003-4279-6767
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/0231248819016128
dc.contributor.referee1Soares, Ana Brigida
dc.contributor.referee1IDhttps://orcid.org/0000-0002-1882-1072
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1953226580696703
dc.contributor.referee2Kuster, Ricardo Machado
dc.contributor.referee2IDhttps://orcid.org/0000000289615348
dc.contributor.referee2Latteshttp://lattes.cnpq.br/4149814906786366
dc.date.accessioned2024-05-30T00:54:12Z
dc.date.available2024-05-30T00:54:12Z
dc.date.issued2022-09-22
dc.description.abstractBiocarvão based catalysts and waste polystyrene were employed to study their effect on both yield and composition of bio-oil from intermediate pyrolysis of green coconut (Cocos nucifera L.) pericarp through catalytic co-pyrolysis. Biocarvão from intermediate pyrolysis was directly employed as a catalyst, but steam activated biocarvãos with different activation time from single step activation were also studied as a low-cost catalyst. These materials are known to contain alkali and alkaline earth metals that can promote different types of reactions like demethoxylation, deoxygenation, cracking and polymerization reactions, which ultimately can lead to improved bio-oil composition. Properties of the catalysts were characterized by N2 physisorption, SEM, SEM-EDS, XRD, and ATR-FTIR techniques. Results from pyrolysis assays confirmed that co-processing biomass and plastic (waste polystyrene) can lead to higher yield of bio-oil, while greatly shifting product composition towards less oxygenated compounds. Catalytic co-pyrolysis with the low-cost catalysts confirmed that it is possible to attain high yield of monoaromatics without relying on zeolite catalysts. This effect was attributed to a synergetic effect between waste polystyrene and activated biocarvão, which ultimately resulted in a bio-oil organic fraction containing up to 60 % of xylene in its composition, while also increasing HHV from 18.65 to 34.11 MJ kg-1.
dc.description.resumoCatalisadores à base de biocarvão e resíduos de poliestireno foram empregados para estudar seu efeito no rendimento e composição do bio-óleo da pirólise intermediária do pericarpo de coco verde (Cocos nucifera L.) por meio de co-pirólise catalítica. O biocarvão da pirólise intermediária foi empregado diretamente como catalisador, mas biocarvões ativados com vapor de água com diferentes tempos de ativação em etapa única também foram estudados como catalisadores de baixo custo. Esses materiais são conhecidos por conter metais alcalinos e alcalino-terrosos que podem promover diferentes tipos de reações, como: desmetoxilação; desoxigenação; craqueamento; e polimerização; que podem levar a uma composição melhorada do bio-óleo. As propriedades dos catalisadores foram caracterizadas pelas técnicas de fisissorção de N2, MEV, MEV-EDS, DRX e IVTF-RTA. Os resultados dos ensaios de pirólise confirmaram que o coprocessamento de biomassa e plástico (resíduo de poliestireno) pode levar a um maior rendimento de bio-óleo, enquanto altera bastante a composição do produto para compostos menos oxigenados. Através da co-pirólise catalítica com os catalisadores de baixo custo foi possível obter alto rendimento de monoaromáticos sem depender de catalisadores zeólitos. Este efeito foi atribuído a um efeito sinérgico entre o poliestireno residual e o biocarvão ativado, que resultou em uma fração orgânica do bio-óleo contendo até 60 % de xileno em sua composição, além de aumentar o PCS de 18,65 para 34,11 MJ kg-1.
dc.description.sponsorshipFundação Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
dc.formatText
dc.identifier.urihttp://repositorio.ufes.br/handle/10/16254
dc.languagepor
dc.publisherUniversidade Federal do Espírito Santo
dc.publisher.countryBR
dc.publisher.courseMestrado em Química
dc.publisher.departmentCentro de Ciências Exatas
dc.publisher.initialsUFES
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Química
dc.rightsopen access
dc.subjectResíduo de poliestireno
dc.subjectPericarpo de coco verde
dc.subjectPirólise intermediária
dc.subjectPirólise catalítica
dc.subjectBiocarvão ativado
dc.subject.br-rjbnsubject.br-rjbn
dc.subject.cnpqQuímica
dc.titleDesenvolvimento de catalisadores à base de materiais carbonosos derivados do coco verde e sua aplicação no beneficiamento de bio-óleo
dc.title.alternativetitle.alternative
dc.typemasterThesis
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