Synthesis of glycerol carbonate by transesterification of glycerol and dimethyl carbonate over KF/γ-Al2O3 catalyst

AUTOR(ES)

Liu, Zhenmin, Wang, Junwei, Kang, Maoqing, Yin, Ning, Wang, Xinkui, Tan, Yisheng, Zhu, Yulei

FONTE

J. Braz. Chem. Soc.

DATA DE PUBLICAÇÃO

2014-01

RESUMO

Uma série de catalisadores sólidos básicos de KF/γ-Al2O3foi preparada pelo método deimpregnação úmida e aplicada à síntese de carbonato de glicerina (GC) a partir de glicerol e carbonato de dimetila. As influências do teor de KF e da temperatura de calcinação do catalisador na síntese foram investigadas. Os resultados mostraram que os catalisadores de KF/γ-Al2O3conseguem promover uma conversão eficiente de glicerol emGC. A estrutura e as propriedades dos catalisadores foram estudadas por difratometria de raios X (XRD), espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), adsorção de N2, dessorção térmica programada (TPD) de CO2, espectroscopia fotoeletrônica por raios X (XPS) e pelo método dos indicadores de Hammett. Observou-se que os catalisadores possuem vários tipos de centros básicos, como KF, KAlO2, KOH e possivelmente o íon F-coordenativamenteinsaturado. Os centros fortemente básicos não somente poderiam acelerar a conversão do glicerol, como também aumentar a formação do glicidol a partir da decomposição de GC. A reutilização de KF/γ-Al2O3 mostrou que a decomposição do catalisador, que é causada principalmente pela lixiviação parcial das espécies ativas de potássio, aumenta com o número de usos. Temperaturas altas de calcinação favorecem a transformação de KF emKAlO2e amenizam a desativação do catalisador. Com base na distribuição dos produtos e nos resultados obtidos, foi proposto um mecanismo possível para a reação do glicerol com carbonato de dimetila.

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