Síntese de híbridos nanopartículas magnéticas : peptóides para a aplicação como catalisadores na síntese de biodiesel

Dissertação (mestrado) – Universidade de Brasília, Faculdade UnB Planaltina, Programa de Pós-Graduação em Ciência de Materiais, 2016.A nanotecnologia traz para as diversas áreas da ciência um grande desafio no estudo de novos materiais. O comportamento diversificado para materiais em escala nanométrica é a nova fonte de conhecimento a ser explorada. Um grande número de materiais nanométricos já são usados. O grande desafio está no fato que um mesmo material pode ser usado em diferentes áreas de aplicabilidade, além do fato que os nanomateriais magnéticos são amplamente explorados no contexto da nanotecnologia. O desenvolvimento desses materiais é de grande importância para processos de produção que devem ser cada vez mais sustentáveis. O mundo busca fontes de energia renováveis e o biodiesel é uma dessas fontes. A sua produção exige catalisadores cada vez mais eficientes, a excelência no processo de sua produção, ocorrerá quando encontrado um catalisador eficiente e também sustentável. A catálise heterogênea é sem dúvida a porta para este acontecimento. E usando um nanocatalisador magnético se ampliam as vantagens na produção do biodiesel por serem recicláveis, econômicos, reutilizáveis e deste modo mais sustentáveis. Este trabalho mostra a síntese de um híbrido de nanopartícula magnética, criada a partir de óxido de ferro e funcionalizada com peptóide, através da reação de Ugi (reação multicomponente, 4RMC, U-4CR), que posteriormente foi utilizado como catalisador heterogêneo em reação de transesterificação e esterificação para obtenção de biodiesel. Através de técnicas de IV, DRX, RMN e HPLC foram feitas análises para a caracterização da nanopartícula de óxido de ferro, do peptóide bem como do biodiesel. Nas condições reacionais que foram utilizadas, foi observada uma baixa conversão de óleo em biodiesel as condições reacionais devem ser modificadas ou a superfície ativa do nanocatalisador magnético peptóide deve ser alterada, podendo ser explorada para estudo uma superfície de natureza básica ou realizar estudo como catalisador em outros materiais.Nanotechnology brings to the various areas of science a major challenge in the study of new materials. The diverse behavior for materials gauge scale is the new source of knowledge to be exploited. A large number of gauge materials are already used. The challenge lies in the fact that the same material can be used in different areas of applicability, furthermore magnetic nanomaterials are widely exploited in the context of nanotechnology. The development of these materials is of great importance for production processes to be more sustainable. The world seeks renewable energy sources and biodiesel is one of those sources. Its production requires more efficient catalysts, excellence in the process of production will occur when found an efficient and also sustainable catalyst. Heterogeneous catalysis is undoubtedly the door for this event. And using a magnetic nano-catalyst to extend the advantages in the biodiesel production by being recyclable, economical, reusable and thus more sustainable way. This work shows the synthesis of a hybrid magnetic nanoparticle, created from iron oxide and functionalized with peptoid by Ugi reaction (multicomponent reaction 4RMC U-4CR), which was subsequently used as heterogeneous catalyst in reaction transesterification and esterification reactions to obtain biodiesel. Techniques using IR, XRD, NMR and HPLC were done to characterize the iron oxide nanoparticle, the peptoid as well the biodiesel. On the reaction conditions used herein, a low conversion of oil into biodiesel was observed the reaction conditions should be modified or the active surface of the magnetic nano-catalyst peptoid should be changed and can be exploited to study the basic nature of surface or perform study as a catalyst in other materials