Transesterification of soybean oil with methanol on alumina-supported cao catalysts modified with MgO or ZnO

Abstract

Con el fin de estudiar la reacción de transesterificación de aceite de soja empleando metanol, se prepararon catalizadores de CaO, MgO y ZnO soportados en γ-Al₂O₃, y mezclas en relaciones molares 0.25, 0.5, 1 y 5 entre Mg/Ca y Zn/Ca. Los catalizadores fueron caracterizados empleando difracción de rayos X, fisisorción de N₂ y microscopía de barrido electrónico. Los catalizadores preparados presentaron en todos los casos características de sólidos mesoporosos, de gran área superficial, exhibiendo la fase cristalina óxido. Los catalizadores mezcla de MgO y CaO exhibieron selectividades a ésteres metílicos de ácidos grasos (FAME) muy cercanas al 100%, aunque ninguno superó en rendimiento a FAME al catalizador puro de MgO, que presentó un máximo de 57%. Los catalizadores mezcla de ZnO y CaO de proporciones 0.25, 0.5 y 1 Zn/Ca presentaron selectividades a FAME muy cercanas al 100%, y un rendimiento a FAME máximo de 37% para el catalizador 1 Zn/Ca.

In order to study the transesterification reaction of soybean oil with methanol, γ-Al₂O₃-supported CaO, MgO and ZnO catalysts were prepared, as well as mixtures of Mg/Ca and Zn/Ca having molar ratios of 0.25, 0.5, 1 and 5. The catalysts were characterized using X-ray diffraction (XRD), N₂ physisorption and electron scanning microscopy (SEM). The results were consistent in all the cases with mesoporous solids, with large surface areas, exhibiting the oxide crystalline phase. Mg/Ca mixed catalysts presented fatty acids methyl esters (FAME) selectivities of almost 100%. Nevertheless, no mixture exceeded the FAME yield of the pure MgO catalyst, which showed a maximum of 57%. Zn/Ca mixed catalysts of 0.25, 0.5 and 1 atomic ratios, showed FAME selectivities very close to 100%. A maximum FAME yield of 37% was obtained with the Zn/Ca catalyst having an atomic ratio of 1.