Preparação de catalisadores de ouro suportado em óxidos de alumínio e/ou cério para a reação de CO-PrOx
Ano de defesa: | 2012 |
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Fonseca, Juliana da Silva LimaFonseca, Juliana da Silva LimaVarela, Maria do Carmo Rangel Santos2013-06-04T17:31:12Z2013-06-04T17:31:12Z2012http://www.repositorio.ufba.br/ri/handle/ri/11612221 f.A pesquisa visou à preparação de catalisadores de ouro e/ou cobre para a reação de oxidação preferencial do monóxido de carbono (CO-PrOx). Em uma primeira etapa, nanopartículas de ouro e/ou cobre (1 m/m%) foram suportadas em um óxido de cério comercial. O cobre foi adicionado por impregnação em meio aquoso e o ouro em meio orgânico. Análises de DRX e medidas de área superficial específica mostraram que a impregnação dos metais não alterou as propriedades texturais do suporte, mas modificaram as suas propriedades redox. Medidas de capacidade de estocagem de oxigênio (OSC) e análises de redução à temperatura programada (TPR) mostraram que os metais aumentaram a redutibilidade da céria. Os testes catalíticos mostraram que, abaixo de 120 °C, houve um aumento da conversão do CO, alcançando 100% nos catalisadores contendo cobre e 98% no Catalisador Au/CeO2. Acima de 120 °C, a conversão do CO diminuiu em todos os catalisadores devido à reação reversa de WGS. Os testes catalíticos conduzidos em isoterma (100 °C) mostraram que os catalisadores contendo ouro foram os mais ativos, porém menos seletivos. A presença de CO2 diminuiu a conversão dos três catalisadores. A adição de H2O somente desativou o Catalisador CuOx/CeO2. Na segunda etapa da tese, foram sintetizados óxidos contendo cério e alumínio pelo método de auto-estruturação induzida por evaporação do solvente. Estes suportes apresentaram elevadas áreas superficiais específicas, favorecendo uma elevada dispersão do cério. Os difratogramas de raios X mostraram que a alumina era amorfa mesmo após a incorporação de pequenas quantidades de cério. Com a adição 15 e 20 mol% Ce, houve a formação de nanocristais de CeO2. As isotermas de adsorção de N2 a 77 K e as imagens de microscopia eletrônica de transmissão confirmaram o arranjo hexagonal mesoporoso da alumina. Esta estrutura desapareceu progressivamente com a introdução do cério. A análise de RMN das amostras mostrou a presença de picos de alumínio em coordenação tetra, penta e octaédrica. As análises de XPS dos sólidos contendo cério mostraram a presença de uma porcentagem alta de Ce3+, indicando que uma fase mista à base de cério e alumínio deve estar presente e apresenta uma elevada redutibilidade a uma temperatura superior àquela de redução da céria; além de capacidade de estocagem de oxigênio mais alta que a esperada ao se considerar o óxido misto: CeO2-Al2O3. A velocidade de troca de oxigênio (obtida nos experimentos de troca isotópica 18O2/16O) foi mais alta sobre a céria, mas as amostras contendo 10, 15 e 20 mol% de cério mostraram um número de átomos de oxigênio trocados superior ao da céria, indicando uma mobilidade de quase todos os átomos de oxigênio nos óxidos mistos (superfície+volume). Na terceira parte da tese, os óxidos contendo cério e alumínio (CeXAl) foram utilizados como suportes para catalisadores contendo 1 m/m% de ouro. O ouro foi depositado pelo método de impregnação em meio orgânico. Todos os catalisadores mostraram valores elevados de área superficial específica (de 198 a 337 m² g-¹). A redutibilidade, a capacidade de estocagem e a mobilidade do oxigênio dos catalisadores aumentaram com a presença do ouro e com o aumento do teor de cério nos suportes. No entanto, os valores de OSC e a mobilidade de oxigênio dos catalisadores contendo 10, 15 e 20 mol% Ce foram mais altos que aqueles obtidos com o Catalisador Au/CeO2. A atividade de oxidação do CO aumentou com o aumento do teor de cério nos suportes, o que foi relacionado com a mobilidade do oxigênio nestes sistemas. No entanto, na reação de CO-PrOx, os catalisadores contendo 5 e 10 mol% de cério apresentaram as conversões mais elevadas nas temperaturas entre 50 e 60 °C. Os catalisadores foram estáveis nos testes realizados a 100 °C durante 5 h. A adição de CO2 na mistura reacional desativou o Catalisador Au/CeO2, enquanto que os Catalisadores Au/CeXAl foram menos afetados. Em todos os catalisadores, a presença de vapor d’água não apresentou influência significativa nos desempenhos catalíticos.Submitted by Ana Hilda Fonseca (anahilda@ufba.br) on 2013-03-27T17:00:44Z No. of bitstreams: 1 Tese Juliana Fonseca.pdf: 14472345 bytes, checksum: 164f08902adbe200b28632881de4d3b5 (MD5)Approved for entry into archive by Ana Hilda Fonseca(anahilda@ufba.br) on 2013-06-04T17:31:12Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese Juliana Fonseca.pdf: 14472345 bytes, checksum: 164f08902adbe200b28632881de4d3b5 (MD5)Made available in DSpace on 2013-06-04T17:31:12Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese Juliana Fonseca.pdf: 14472345 bytes, checksum: 164f08902adbe200b28632881de4d3b5 (MD5) Previous issue date: 2012CNRS,CAPES,CNPqSalvadorOxidação preferencial do COCatalisador de cobreCatalisadores de ouroÓxido de cérioÓxido de cério-alumínioMobilidade do oxigênioOxydation référentielle du COCatalyseurs à l’orCatalyseur au cuivreOxyde de cériumOxyde de cérium-alumineMobilité de l’oxygènePreparação de catalisadores de ouro suportado em óxidos de alumínio e/ou cério para a reação de CO-PrOxinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisporreponame:Repositório Institucional da UFBAinstname:Universidade Federal da Bahia (UFBA)instacron:UFBAinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALTese Juliana Fonseca.pdfTese Juliana Fonseca.pdfDocumento principalapplication/pdf14472345https://repositorio.ufba.br/bitstream/ri/11612/1/Tese%20Juliana%20Fonseca.pdf164f08902adbe200b28632881de4d3b5MD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain1762https://repositorio.ufba.br/bitstream/ri/11612/2/license.txt1b89a9a0548218172d7c829f87a0eab9MD52TEXTTese Juliana Fonseca.pdf.txtTese Juliana Fonseca.pdf.txtExtracted texttext/plain445732https://repositorio.ufba.br/bitstream/ri/11612/3/Tese%20Juliana%20Fonseca.pdf.txt1135ee76aafec290c9d58a02aa0fcadeMD53ri/116122022-07-05 14:03:35.138oai:repositorio.ufba.br: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Repositório InstitucionalPUBhttp://192.188.11.11:8080/oai/requestopendoar:19322022-07-05T17:03:35Repositório Institucional da UFBA - Universidade Federal da Bahia (UFBA)false |
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