Avaliação da síntese e caracterização de zeólita ZSM-5 ausente de direcionador orgânico estrutural

The catalytic processes play a vital role in the worldwide economy, a business that handles about US$ 13 billion per year because the value of products depends on the catalytic processes, including petroleum products, chemicals, pharmaceuticals, synthetic rubbers and plastics, among others. The zeol...

Nível de Acesso:openAccess
Publication Date:2011
Main Author: Caldeira, Vinícius Patrício da Silva
Orientador/a: Araújo, Antônio Souza de
Format: Dissertação
Language:por
Published: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Programa: Programa de Pós-Graduação em Química
Department: Físico-Química; Química
Assuntos em Portugês:
Assuntos em Inglês:
Áreas de Conhecimento:
Online Access:http://repositorio.ufrn.br:8080/jspui/handle/123456789/17641
Citação:CALDEIRA, Vinícius Patrício da Silva. Avaliação da síntese e caracterização de zeólita ZSM-5 ausente de direcionador orgânico estrutural. 2011. 90 f. Dissertação (Mestrado em Físico-Química; Química) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2011.
Resumo Português:Os processos catalíticos desempenham um papel vital na economia mundial, um negócio que movimenta aproximadamente US$13 bilhões por ano, pois o valor dos produtos depende dos processos catalíticos, incluindo os produtos petrolíferos, químicos, farmacêuticos, borrachas sintéticas e plásticos, entre outros. A zeólita ZSM-5 é utilizada como catalisador em reações nas áreas petroquímica, petrolífera e química fina, destacando-se as reações de craqueamento, isomerização, alquilação, aromatização de olefinas, entre outras. Muitos pesquisadores têm estudado a síntese hidrotérmica da zeólita ZSM-5 ausente de direcionador orgânico estrutural e obtiveram resultados satisfatórios, assim, este estudo visa avaliar a síntese hidrotérmica e as propriedades físico-químicas da ZSM-5 com a presença e ausência de direcionador orgânico estrutural, em comparação com ZSM-5 comercial. Os métodos para a síntese hidrotérmica da zeólita ZSM-5 são de conhecimento científico, fornecendo a composição química necessária para a formação da estrutura zeolítica em presença e ausência de direcionador orgânico estrutural. As amostras de ambas as zeólitas ZSM-5 na forma protônica foram obtidas através de tratamentos térmicos e troca iônica, de acordo com procedimentos relatados na literatura. A amostra de ZSM-5 comercial foi concedida pela empresa Sentex Industrial Ltda. Todas as amostras foram caracterizadas por DRX, MEV, FTIR, TG/DTG/DSC, Adsorção e dessorção de N2 e estudo da acidez por termodessorção de molécula sonda (n-butilamina), a fim de compreender suas propriedades físico-químicas. A eficiência dos métodos aplicados no presente trabalho e relatados na literatura foi comprovada pela estrutura bem definida da zeólita ZSM-5. Conforme a avaliação das propriedades físico-químicas, a zeólita ZSM-5 ausente de direcionador orgânico torna-se promissora para aplicação em processos de refino ou utilização como suporte catalítico, visto que, sua síntese reduz os impactos ambientais e custos de produção
Resumo inglês:The catalytic processes play a vital role in the worldwide economy, a business that handles about US$ 13 billion per year because the value of products depends on the catalytic processes, including petroleum products, chemicals, pharmaceuticals, synthetic rubbers and plastics, among others. The zeolite ZSM-5 is used as catalyst for various reactions in the area petrochemical, petroleum refining and fine chemicals, especially the reactions of cracking, isomerization, alkylation, aromatization of olefins, among others. Many researchers have studied the hydrothermal synthesis of zeolite ZSM-5 free template and they obtained satisfactory results, so this study aims to evaluate the hydrothermal synthesis and the physicochemical properties of ZSM-5 with the presence and absence of template compared with commercial ZSM-5. The methods for hydrothermal synthesis of zeolite ZSM-5 are of scientific knowledge, providing the chemical composition required for the formation of zeolitic structure in the presence and absence of template. Samples of both zeolites ZSM-5 in protonic form were obtained by heat treatment and ion exchange, according to procedures reported in the literature. The sample of commercial ZSM-5 was acquired by the company Sentex Industrial Ltda. All samples were characterized by XRD, SEM, FTIR, TG / DTG / DSC, N2 adsorption and desorption and study of acidity by thermo-desorption of probe molecule (n-butylamine), in order to understand their physicochemical properties. The efficiency of the methods applied in this work and reported in the literature has been proved by well-defined structure of ZSM-5. According as the evaluation of physicochemical properties, zeolite ZSM-5 free template becomes promising for application in the refining processes or use as catalytic support, since its synthesis reduces environmental impacts and production costs