Reforma a seco de metano com catalisadores Ni/MCM-41 sintetizados a partir de fontes alternativas de sílica

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2013
Autor(a) principal: Montenegro, Danielle Lobo
Orientador(a): Melo, Dulce Maria de Araújo
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia do Petróleo
Departamento: Pesquisa e Desenvolvimento em Ciência e Engenharia de Petróleo
País: BR
Palavras-chave em Português:
Ni/MCM-41. Fontes de sílica. Catalisadores. Reforma a seco. Gás de síntese
Palavras-chave em Inglês:
Ni/MCM-41. Silica source. Catalysts. Dry reforming. Synthesis gas
Área do conhecimento CNPq:
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::TECNOLOGIA QUIMICA::PETROLEO E PETROQUIMICA
Link de acesso: https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/12986
Resumo: The production of synthesis gas has received renewed attention due to demand for renewable energies to reduce the emissions of gases responsible for enhanced greenhouse effect. This work was carried out in order to synthesize, characterize and evaluate the implementation of nickel catalysts on MCM-41 in dry reforming reactions of methane. The mesoporous molecular sieves were synthesized using as silica sources the tetraethyl orthosilicate (TEOS) and residual glass powder (PV). The sieves were impregnated with 10% nickel to obtain the metallic catalysts (Ni/MCM-41). These materials were calcined and characterized by Thermogravimetric Analysis (TG), Infrared spectroscopy (FTIR), X-ray Diffraction (XRD), Temperature-Programmed Reduction (TPR) and N2 Adsorption/Desorption isotherms (BET/BJH). The catalytic properties of the samples were evaluated in methane dry reforming with CO2 in order to produce synthesis gas to be used in the petrochemical industry. The materials characterized showed hexagonal structure characteristic of mesoporous material MCM-41 type, being maintained after impregnation with nickel. The samples presented variations in the specific surface area, average volume and diameter of pores based on the type of interaction between the nickel and the mesoporous support. The result of the the catalytic tests showed conversions about 91% CO2, 86% CH4, yelds about 85% CO and 81% H2 to Ni/MCM-41_TEOS_C, and conversions about 87% CO2, 82% CH4, yelds about 70% CO and 59% H2 to Ni/MCM-41_PV_C. The similar performance confirms that the TEOS can be replaced by a less noble materials
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This work was carried out in order to synthesize, characterize and evaluate the implementation of nickel catalysts on MCM-41 in dry reforming reactions of methane. The mesoporous molecular sieves were synthesized using as silica sources the tetraethyl orthosilicate (TEOS) and residual glass powder (PV). The sieves were impregnated with 10% nickel to obtain the metallic catalysts (Ni/MCM-41). These materials were calcined and characterized by Thermogravimetric Analysis (TG), Infrared spectroscopy (FTIR), X-ray Diffraction (XRD), Temperature-Programmed Reduction (TPR) and N2 Adsorption/Desorption isotherms (BET/BJH). The catalytic properties of the samples were evaluated in methane dry reforming with CO2 in order to produce synthesis gas to be used in the petrochemical industry. The materials characterized showed hexagonal structure characteristic of mesoporous material MCM-41 type, being maintained after impregnation with nickel. The samples presented variations in the specific surface area, average volume and diameter of pores based on the type of interaction between the nickel and the mesoporous support. The result of the the catalytic tests showed conversions about 91% CO2, 86% CH4, yelds about 85% CO and 81% H2 to Ni/MCM-41_TEOS_C, and conversions about 87% CO2, 82% CH4, yelds about 70% CO and 59% H2 to Ni/MCM-41_PV_C. The similar performance confirms that the TEOS can be replaced by a less noble materialsA produção de gás de síntese tem recebido muita importância devido a procura por fontes de energias renováveis para reduzir as emissões dos gases responsáveis pelo aumento do efeito estufa. Este trabalho foi realizado com o objetivo de sintetizar, caracterizar e avaliar a aplicação dos catalisadores de níquel sobre MCM-41, em reaçoes de reforma a seco de metano. As peneiras moleculares mesoporosas foram sintetizadas utilizando como fontes de sílica o Tetraetil Ortosilicato (TEOS) e o resíduo de pó de vidro (PV). As peneiras foram impregnadas com 10% de níquel para formação dos catalisadores metálicos (Ni/MCM-41). Esses materiais foram calcinados e caracterizados por Termogravimetria (TG), Espectroscopia na Região do Infravermelho (FTIR), Difratometria de raios X (DRX), Redução de Temperatura Programada (TPR) e Adsorção e Dessorção de N2 (BET/BJH). As propriedades catalíticas das amostras foram avaliadas na reforma a seco de metano com CO2, tendo como objetivo a produção de gás de síntese para utilização na indústria petroquímica. Os materiais caracterizados apresentaram estrutura hexagonal característica do material mesoporoso tipo MCM-41, sendo mantida após a impregnação com níquel. As amostras apresentaram variações quanto à área superficial específica e volume médio de poros, em função do tipo de interação existente entre o níquel e o suporte mesoporoso. Os resultados dos testes catalíticos mostraram conversões de 86% de CH4 e 91% de CO2 e rendimento de 85% de CO e 81% de H2 para o material Ni/MCM-41_TEOS_C, e conversões de 82% de CH4 e 87% de CO2 e rendimentos na produção do gás de síntese de 70% de CO e 59% de H2 para o material Ni/MCM-41_PV. Esse comportamento semelhante comprova que o TEOS pode ser substituído por um material menos nobreConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológicoapplication/pdfporUniversidade Federal do Rio Grande do NortePrograma de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia do PetróleoUFRNBRPesquisa e Desenvolvimento em Ciência e Engenharia de PetróleoNi/MCM-41. Fontes de sílica. Catalisadores. Reforma a seco. Gás de sínteseNi/MCM-41. Silica source. Catalysts. Dry reforming. Synthesis gasCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::TECNOLOGIA QUIMICA::PETROLEO E PETROQUIMICAReforma a seco de metano com catalisadores Ni/MCM-41 sintetizados a partir de fontes alternativas de sílicainfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNORIGINALReformaSecoMetano_Montenegro_2013.pdfapplication/pdf1223674https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/12986/1/ReformaSecoMetano_Montenegro_2013.pdf2d564bea614284da929e26c705739bfbMD51TEXTDanielleLM_DISSERT.pdf.txtDanielleLM_DISSERT.pdf.txtExtracted texttext/plain138135https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/12986/8/DanielleLM_DISSERT.pdf.txt21256c7bd020240ff4b45b591dc00295MD58ReformaSecoMetano_Montenegro_2013.pdf.txtReformaSecoMetano_Montenegro_2013.pdf.txtExtracted texttext/plain138135https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/12986/10/ReformaSecoMetano_Montenegro_2013.pdf.txt21256c7bd020240ff4b45b591dc00295MD510THUMBNAILDanielleLM_DISSERT.pdf.jpgDanielleLM_DISSERT.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg4009https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/12986/9/DanielleLM_DISSERT.pdf.jpg4c1353ef4b48ce840faa1815d668eb9cMD59ReformaSecoMetano_Montenegro_2013.pdf.jpgReformaSecoMetano_Montenegro_2013.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg4009https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/12986/11/ReformaSecoMetano_Montenegro_2013.pdf.jpg4c1353ef4b48ce840faa1815d668eb9cMD511123456789/129862019-01-30 04:15:50.584oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/12986Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2019-01-30T07:15:50Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false
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