Variações no método de síntese de UiO-66-NH2 para esterificação catalítica de ácido levulínico.

The growing trend towards partial replacement of petroleum-derived fuels by those from biomass revaluation has taken on great importance in recent times. That is why the present work proposes obtaining levulinic esters by means of a catalytic reaction of esterification of levulinic acid, platform molecule, with different alcohols. For this, MOF nanocatalysts have been synthesized, which were used as catalysts (UiO-66-NH2), consisting of zirconium as a metal source and aminoterephthalic acid as an organic binding agent. An alternative synthesis is presented by means of ultrasonic stirring at a temperature of 60 ºC and a variation in the muffle time. The purpose was to achieve a synthesis under more favorable conditions and to improve the structural properties of the catalysts. They were analyzed by X-ray diffraction, infrared spectroscopy, scanning electron microscopy, microwave plasma atomic emission spectroscopy, N2 adsorption isotherms and X-ray-induced photoelectron spectrometry. The progress of the catalytic reaction was followed by gas chromatography and mass spectroscopy. Parameters such as temperature, catalyst mass and molar ratio of reactants were optimized, seeking to improve catalytic performance. For all levulinic esters, the MOF that presented the highest activity and selectivity to the desired product was that obtained with a synthesis time of 6 hours, with a yield of 77.54% to methyl levulinate, and 34.58% to levulinate of ethyl and 31.41% to butyl levulinate.La creciente tendencia al reemplazo parcial de los combustibles derivados del petróleo por aquellos provenientes de la revalorización de biomasa ha tomado gran importancia en el último tiempo. Es por ello que el presente trabajo propone la obtención de ésteres levulínicos mediante una reacción catalítica de esterificación del ácido levulínico, molécula plataforma, con diferentes alcoholes. Para ello se han sintetizado nanocatalizadores MOFs, que fueron utilizados como catalizadores (UiO-66-NH2), constituidos por circonio como fuente metálica y ácido aminotereftálico como agente ligante orgánico. Se presenta una alternativa de síntesis mediante agitación por vía ultrasónica a temperatura de 60 ºC y una variación en el tiempo de mufla. La finalidad fue lograr una síntesis en condiciones más favorables y mejorar las propiedades estructurales de los catalizadores. Las mismas fueron analizadas por difracción de rayos X, espectroscopía infrarroja, microscopía electrónica de barrido, espectroscopia de emisión atómica de plasma de microondas, isotermas de adsorción de N2 y espectrometría de fotoelectrones inducidos por rayos X. El progreso de la reacción catalítica fue seguido por cromatografía gaseosa y espectroscopía de masa. Se optimizaron parámetros como temperatura, masa de catalizador y relación molar de reactivos, buscando mejorar el rendimiento catalítico. Para todos los esteres levulínicos, el MOF que presentó la mayor actividad y selectividad al producto deseado fue el obtenido con un tiempo de síntesis de 6hs, con un rendimiento de 77,54 % a levulinato de metilo, de 34,58 % a levulinato de etilo y de 31,41 % a levulinato de butilo.A tendência crescente de substituição parcial dos combustíveis derivados do petróleo por aqueles provenientes da reavaliação da biomassa assumiu grande importância nos últimos tempos. Por isso, o presente trabalho propõe a obtenção de ésteres levulínicos por meio de uma reação catalítica de esterificação do ácido levulínico, molécula de plataforma, com diferentes álcoois. Para isso, foram sintetizados nanocatalisadores de MOF, os quais foram utilizados como catalisadores (UiO-66-NH2), consistindo em zircônio como fonte de metal e ácido aminotereftálico como ligante orgânico. Uma alternativa de síntese é apresentada por meio da agitação ultrassônica à temperatura de 60 ºC e variação do tempo da mufla. O objetivo era conseguir uma síntese em condições mais favoráveis ​​e melhorar as propriedades estruturais dos catalisadores. Eles foram analisados ​​por difração de raios X, espectroscopia de infravermelho, microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia de emissão atômica com plasma de micro-ondas, isotermas de adsorção de N2 e espectrometria de fotoelétrons induzida por raios X. O progresso da reação catalítica foi seguido por cromatografia gasosa e espectroscopia de massa. Parâmetros como temperatura, massa do catalisador e razão molar dos reagentes foram otimizados, visando melhorar o desempenho catalítico. Para todos os ésteres levulínicos, o MOF que apresentou maior atividade e seletividade ao produto desejado foi aquele obtido com tempo de síntese de 6 horas, com rendimento de 77,54% para levulinato de metila, e 34,58% para levulinato de etila e 31,41% para levulinato de butila