Estudo cinético da degradação térmica e catalítica de polipropileno sob catalisadores mesoporosos tipo AlMCM-48

Resumo

O lixo plástico sofreu um aumento drástico e se tornou um dos maiores problemas ambientais do século XXI. A degradação térmica e catalítica de plásticos é uma das soluções viáveis para esse problema, pois pode conduzir tanto a benefícios de proteção ambiental, quanto para processos economicamente vantajosos em termos de gastos de energia. Neste trabalho, é apresentado um estudo termogravimétrico da conversão do polipropileno (PP) na presença de catalisadores mesoporosos AlMCM-48 (Si/Al=50 e 100). O desempenho catalítico mostrou que a reação de degradação do PP ocorreu em etapas de reações complexas nas taxas de aquecimento 5, 10 e 20 °C min^-1. Além disso, o volume dos poros dos catalisadores nas diferentes razões molares Si/Al influenciou o processo de degradação em condições não isotérmicas e desempenhou um papel importante na diminuição da temperatura de degradação do PP. A energia de ativação aparente (E_a) foi determinada pelo método de isoconversão de Vyazovkin. Os parâmetros cinéticos obtidos revelaram uma redução na E_a evidenciando uma média de 89, 66 e 59 kJ mol^-1 para a degradação do PP puro, PP + AlMCM-48(50) e PP + AlMCM-48(100), respectivamente. Como mostrado pelos valores médios, ficou evidenciado que a maior eficiência foi do AlMCM-48(100) que teve uma diminuição da energia de ativação de cerca de 30 kJ mol^-1 em relação a energia de ativação do PP puro.