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La teoría del funcional de la densidad aplicada al estudio del mecanismo de transesterificación
catalizada por ácido para la producción de biodiesel a partir de aceites de cocina usados
biodiesel production using Cr/SiO2 photoca-
kcal mol y la entropía de activación a partir del WCO usando catalizadores
−1
talyst exploiting cooperative interaction between
−1
≠
(Δ S ) de 50,405 cal (mol K ). Lo que basados en H . Cr6+ and Cr3+ moieties. Applied Catalysis B:
+
−1
r m
es más importante, el valor calculado de Environmental, 203:43–52.
la energía de activación E de 15,383 - da Silva, A. C. H., Dall’Oglio, E. L., de Sousa
a
Jr., P. T., da Silva, S. C., & Kuhnen, C. A. (2014)
−1
kcal mol está en buena concordancia Agradecimientos
DFT study of the acidcatalyzed ethanolysis of
con los datos experimentales previos butyric acid monoglyceride: Solvent effects.
de 12,8 kcal mol para la transesterifi- Este trabajo se encuentra financiado Fuel, 119:1–5.
−1
cación del butanol con acetato de etilo por la Fundación Nacional de Cien- - de Almeida, R. M., Noda, L. K., Gonçalves,
N. S., Meneghetti, S. M. P., & Meneghetti,
−1
(Farkas et al., 1949) y 15,067 kcal mol cias Naturales de China (N° 21506144,
M. R. (2008) Transesterification reaction of
para la transesterificación del monoacil- 21676178, 21706179), la Fundación de vegetable oils, using superacid sulfated TiO2–
glicerol (Freedman et al., 1986). Por lo Ciencias Naturales de la Provincia de base catalysts. Applied Catalysis A: General,
tanto, nuestros resultados calculados Shanxi (201701D221037), y la Funda- 347:100–105.
- Dehkordi, A. M., & Ghasemi, M. (2012) Transes-
deberían proporcionar datos básicos y ción de la State Key Laboratory of Coal terification of waste cooking oil to biodiesel using
datos teóricos confiables para entender Conversion (J18-19-605). Ca and Zr mixed oxides as heterogeneous base
el mecanismo de transesterificación en catalysts. Fuel Processing Technology, 97:45–51.
- Delley, B. (1990) An all-electron numerical
la conversión del WCO.
method for solving the local density functional
Conflictos de interés for polyatomic molecules. The Journal of Che-
mical Physics, 92:508–517.
· Conclusiones Los autores declararan no tener conflic- - Demirbas, A. (2009) Biodiesel from waste
cooking oil via basecatalytic and supercritical
tos de interés.
methanol transesterification. Energy Conversion
En este trabajo, nosotros abrimos una and Management, 50:923–927.
nueva ruta para la exploración del papel - Eyring, H. (1935) The activated complex in che-
clave del H en la revelación del meca- · Referencias mical reactions. The Journal of Chemical Phy-
+
sics, 3:107–115.
nismo de reacción y el paso de control de - Farkas, L., Schachter, O., & Vromen, B. H.
la velocidad de reacción para la reacción - Ahmad, M., Khan, M. A., Zafar, M., & Sultana, (1949) On the rate of the acid-catalyzed trans-
S. (2012) Practical handbook on biodiesel pro-
de transesterificación del OAM cataliza- esterification of butyl alcohol and ethyl aceta-
duction and properties (p. 21). Boca Raton, FL: te. Journal of the American Chemical Society,
da por ácido en la síntesis del biodiesel CRC press. 71:1991–1994.
a partir de WCO utilizando el módulo - Ali, Y., & Hanna, M. A. (1994) Alternative die- - Freedman, B., Butterfield, R. O., & Pryde, E. H.
DMol3 basado en la DFT. A continua- sel fuels from vegetable oils. Bioresource Tech- (1986) Transesterification kinetics of soybean
nology, 50:153–163.
ción ofrecemos un resumen de nuestros oil 1. Journal of the American Oil Chemists’
- Al-Zuhair, S. (2005) Production of biodiesel by
Society, 63:1375–1380.
resultados, deducidos según lo expuesto: lipase-catalyzed transesterification of vegetable - Freedman, B., Pryde, E., & Mounts, T. (1984)
(1) la energía de activación de la reac- oils: A kinetics study. Biotechnology Progress, Variables affecting the yields of fatty esters from
ción de transesterificación obviamente 21:1442–1448. transesterified vegetable oils. Journal of the
- Asakuma, Y., Maeda, K., Kuramochi, H., &
se puede reducir utilizando catalizadores American Oil Chemists’ Society, 61:1638–1643.
Fukui, K. (2009) Theoretical study of the tran- - Fu, X., Shen, W., & Yao, T. (2006) Physical che-
+
basados en H ; (2) la vía óptima cum- sesterification of triglycerides to biodiesel fuel. mistry (pp. 235–246). Beijing, China: Higher
ple el mecanismo de reacción SN2 en el Fuel, 88:786–791. Education Press.
+
que el H y el oxígeno del hidroxilo del - ASTM. (2007) Standard specification for bio- - Halgren, T. A., & Lipscomb, W. N. (1977) The
diesel fuel blend stock (B100) for middle disti-
metanol atacan al oxígeno y el carbono llate fuels. West Conshohocken, PA: Author. synchronous-transit method for determining reac-
del carbonilo del OAM, respectivamen- - Balat, M., & Balat, H. (2010) Progress in biodie- tion pathways and locating molecular transition
states. Chemical Physics Letters, 49:225–232.
te, en donde se forma un intermediario sel processing. Applied Energy, 87:1815–1835. - Henkelman, G., & Jónsson, H. (2000) Impro-
estable fundamental con una estructura - Barik, S., & Paul, K. K. (2017) Potential reuse ved tangent estimate in the nudged elastic band
of kitchen food waste. Journal of Environmental
tetraédrica que determina efectivamente Chemical Engineering, 5:196–204. method for finding minimum energy paths and
saddle points. The Journal of Chemical Physics,
la velocidad de reacción de la transeste- - Becke, A. D. (1993) Density-functional thermo- 113: 9978–9985.
rificación catalizada por ácido, logran- chemistry. III. The role of exact exchange. The - Hertwig, R. H., & Koch, W. (1997) On the para-
Journal of Chemical Physics, 98: 5648–5652.
do el paso de control (Paso 2-3) de la meterization of the local correlation functional.
- Civalleri, B., Zicovich-Wilson, C. M., Valenza- What is Becke-3-LYP? Chemical Physics Let-
velocidad de reacción; (3) la energía de no, L., & Ugliengo, P. (2008) B3LYP augmented ters, 268:345–351.
-1
activación E de 15,383 kcal mol , que with an empirical dispersion term (B3LYP-D*) - Hoekman, S. K., Broch, A., Robbins, C., Ceni-
a
está en buena concordancia con el resul- as applied to molecular crystals. CrystEn- ceros, E., & Natarajan, M. (2012) Review of
gComm, 10:405–410.
-1
tado experimental de 15,067 kcal mol , biodiesel composition, properties, and speci-
- Corro, G., Pal, U., & Tellez, N. (2013) Biodiesel
indica adicionalmente que los cálculos production from Jatropha curcas crude oil using fications. Renewable and Sustainable Energy
Reviews, 16: 143–169.
son razonables y confiables y (4) nues- ZnO/SiO2 photocatalyst for free fatty acids este- - Idupulapati, N. B., & Mainardi, D. S. (2008)
tros hallazgos deberían proporcionar un rification. Applied Catalysis B: Environmental, A DMol3 study of the methanol addition–eli-
129: 39–47.
mecanismo de reacción posible mejora- mination oxidation mechanism by methanol
- Corro, G., Sánchez, N., Pal, U., Cebada, S., & dehydrogenase enzyme. Molecular Simulation,
do para clarificar la síntesis del biodiesel Fierro, J. L. G. (2017) Solar-irradiation driven
34:1057–1064.
A&G 114 • Tomo XXIX • Vol. 1 • 122-130 • (2019) 129
catalizada por ácido para la producción de biodiesel a partir de aceites de cocina usados
biodiesel production using Cr/SiO2 photoca-
kcal mol y la entropía de activación a partir del WCO usando catalizadores
−1
talyst exploiting cooperative interaction between
−1
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(Δ S ) de 50,405 cal (mol K ). Lo que basados en H . Cr6+ and Cr3+ moieties. Applied Catalysis B:
+
−1
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es más importante, el valor calculado de Environmental, 203:43–52.
la energía de activación E de 15,383 - da Silva, A. C. H., Dall’Oglio, E. L., de Sousa
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Jr., P. T., da Silva, S. C., & Kuhnen, C. A. (2014)
−1
kcal mol está en buena concordancia Agradecimientos
DFT study of the acidcatalyzed ethanolysis of
con los datos experimentales previos butyric acid monoglyceride: Solvent effects.
de 12,8 kcal mol para la transesterifi- Este trabajo se encuentra financiado Fuel, 119:1–5.
−1
cación del butanol con acetato de etilo por la Fundación Nacional de Cien- - de Almeida, R. M., Noda, L. K., Gonçalves,
N. S., Meneghetti, S. M. P., & Meneghetti,
−1
(Farkas et al., 1949) y 15,067 kcal mol cias Naturales de China (N° 21506144,
M. R. (2008) Transesterification reaction of
para la transesterificación del monoacil- 21676178, 21706179), la Fundación de vegetable oils, using superacid sulfated TiO2–
glicerol (Freedman et al., 1986). Por lo Ciencias Naturales de la Provincia de base catalysts. Applied Catalysis A: General,
tanto, nuestros resultados calculados Shanxi (201701D221037), y la Funda- 347:100–105.
- Dehkordi, A. M., & Ghasemi, M. (2012) Transes-
deberían proporcionar datos básicos y ción de la State Key Laboratory of Coal terification of waste cooking oil to biodiesel using
datos teóricos confiables para entender Conversion (J18-19-605). Ca and Zr mixed oxides as heterogeneous base
el mecanismo de transesterificación en catalysts. Fuel Processing Technology, 97:45–51.
- Delley, B. (1990) An all-electron numerical
la conversión del WCO.
method for solving the local density functional
Conflictos de interés for polyatomic molecules. The Journal of Che-
mical Physics, 92:508–517.
· Conclusiones Los autores declararan no tener conflic- - Demirbas, A. (2009) Biodiesel from waste
cooking oil via basecatalytic and supercritical
tos de interés.
methanol transesterification. Energy Conversion
En este trabajo, nosotros abrimos una and Management, 50:923–927.
nueva ruta para la exploración del papel - Eyring, H. (1935) The activated complex in che-
clave del H en la revelación del meca- · Referencias mical reactions. The Journal of Chemical Phy-
+
sics, 3:107–115.
nismo de reacción y el paso de control de - Farkas, L., Schachter, O., & Vromen, B. H.
la velocidad de reacción para la reacción - Ahmad, M., Khan, M. A., Zafar, M., & Sultana, (1949) On the rate of the acid-catalyzed trans-
S. (2012) Practical handbook on biodiesel pro-
de transesterificación del OAM cataliza- esterification of butyl alcohol and ethyl aceta-
duction and properties (p. 21). Boca Raton, FL: te. Journal of the American Chemical Society,
da por ácido en la síntesis del biodiesel CRC press. 71:1991–1994.
a partir de WCO utilizando el módulo - Ali, Y., & Hanna, M. A. (1994) Alternative die- - Freedman, B., Butterfield, R. O., & Pryde, E. H.
DMol3 basado en la DFT. A continua- sel fuels from vegetable oils. Bioresource Tech- (1986) Transesterification kinetics of soybean
nology, 50:153–163.
ción ofrecemos un resumen de nuestros oil 1. Journal of the American Oil Chemists’
- Al-Zuhair, S. (2005) Production of biodiesel by
Society, 63:1375–1380.
resultados, deducidos según lo expuesto: lipase-catalyzed transesterification of vegetable - Freedman, B., Pryde, E., & Mounts, T. (1984)
(1) la energía de activación de la reac- oils: A kinetics study. Biotechnology Progress, Variables affecting the yields of fatty esters from
ción de transesterificación obviamente 21:1442–1448. transesterified vegetable oils. Journal of the
- Asakuma, Y., Maeda, K., Kuramochi, H., &
se puede reducir utilizando catalizadores American Oil Chemists’ Society, 61:1638–1643.
Fukui, K. (2009) Theoretical study of the tran- - Fu, X., Shen, W., & Yao, T. (2006) Physical che-
+
basados en H ; (2) la vía óptima cum- sesterification of triglycerides to biodiesel fuel. mistry (pp. 235–246). Beijing, China: Higher
ple el mecanismo de reacción SN2 en el Fuel, 88:786–791. Education Press.
+
que el H y el oxígeno del hidroxilo del - ASTM. (2007) Standard specification for bio- - Halgren, T. A., & Lipscomb, W. N. (1977) The
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metanol atacan al oxígeno y el carbono llate fuels. West Conshohocken, PA: Author. synchronous-transit method for determining reac-
del carbonilo del OAM, respectivamen- - Balat, M., & Balat, H. (2010) Progress in biodie- tion pathways and locating molecular transition
states. Chemical Physics Letters, 49:225–232.
te, en donde se forma un intermediario sel processing. Applied Energy, 87:1815–1835. - Henkelman, G., & Jónsson, H. (2000) Impro-
estable fundamental con una estructura - Barik, S., & Paul, K. K. (2017) Potential reuse ved tangent estimate in the nudged elastic band
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tetraédrica que determina efectivamente Chemical Engineering, 5:196–204. method for finding minimum energy paths and
saddle points. The Journal of Chemical Physics,
la velocidad de reacción de la transeste- - Becke, A. D. (1993) Density-functional thermo- 113: 9978–9985.
rificación catalizada por ácido, logran- chemistry. III. The role of exact exchange. The - Hertwig, R. H., & Koch, W. (1997) On the para-
Journal of Chemical Physics, 98: 5648–5652.
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- Civalleri, B., Zicovich-Wilson, C. M., Valenza- What is Becke-3-LYP? Chemical Physics Let-
velocidad de reacción; (3) la energía de no, L., & Ugliengo, P. (2008) B3LYP augmented ters, 268:345–351.
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activación E de 15,383 kcal mol , que with an empirical dispersion term (B3LYP-D*) - Hoekman, S. K., Broch, A., Robbins, C., Ceni-
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está en buena concordancia con el resul- as applied to molecular crystals. CrystEn- ceros, E., & Natarajan, M. (2012) Review of
gComm, 10:405–410.
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- Corro, G., Pal, U., & Tellez, N. (2013) Biodiesel
indica adicionalmente que los cálculos production from Jatropha curcas crude oil using fications. Renewable and Sustainable Energy
Reviews, 16: 143–169.
son razonables y confiables y (4) nues- ZnO/SiO2 photocatalyst for free fatty acids este- - Idupulapati, N. B., & Mainardi, D. S. (2008)
tros hallazgos deberían proporcionar un rification. Applied Catalysis B: Environmental, A DMol3 study of the methanol addition–eli-
129: 39–47.
mecanismo de reacción posible mejora- mination oxidation mechanism by methanol
- Corro, G., Sánchez, N., Pal, U., Cebada, S., & dehydrogenase enzyme. Molecular Simulation,
do para clarificar la síntesis del biodiesel Fierro, J. L. G. (2017) Solar-irradiation driven
34:1057–1064.
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