Estudo de diferentes suportes catalíticos para a reação de reverse water gas shift (RWGS)
| Ano de defesa: | 2025 |
|---|---|
| Autor(a) principal: | |
| Orientador(a): | |
| Banca de defesa: | |
| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul
Escola Politécnica Brasil PUCRS Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Tecnologia de Materiais |
| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
|
| Departamento: |
Não Informado pela instituição
|
| País: |
Não Informado pela instituição
|
| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/11677 |
Resumo: | Diante dos impactos crescentes das mudanças climáticas, a redução da emissão de gases de efeito estufa se tornou uma prioridade global. Uma estratégia promissora para mitigar os efeitos ambientais do dióxido de carbono (CO₂) é sua conversão em produtos de valor agregado, reduzindo a dependência de derivados de combustíveis fósseis. Nesse contexto, a reação Reverse Water Gas Shift (RWGS) surge como uma alternativa viável para transformar CO₂ em monóxido de carbono (CO), um intermediário crucial na produção de produtos químicos e combustíveis sintéticos. Um dos principais desafios desse processo é o desenvolvimento de catalisadores eficientes e seletivos para a conversão de CO₂. Este estudo teve como objetivo a síntese e avaliação de catalisadores à base de cobre suportados em nanotubos de titanato (TNT) e zeólitas do tipo MCM-22, X e Y. Os nanotubos de titanato foram obtidos por meio do método hidrotérmico, assim como as zeólitas, e posteriormente impregnados com 10% de cobre utilizando uma solução de nitrato de cobre. Os catalisadores foram testados na reação de RWGS em temperaturas entre 450 e 700 ºC, em um reator de leito fixo contínuo com velocidade espacial horária gasosa (GHSV) de 15000 mL h⁻¹ g⁻¹. Os resultados demonstraram altos níveis de seletividade para CO, superiores a 90%, e conversão de CO₂ de até 60%, dependendo do catalisador utilizado. Entre os suportes desenvolvidos a partir da casca de arroz, a zeólita MCM-22 impregnada com cobre apresentou o melhor desempenho, destacando-se como um material promissor para aplicação na conversão catalítica de CO₂ |
| id |
P_RS_0e0c7db4908dee79a2a6b038bdb96b61 |
|---|---|
| oai_identifier_str |
oai:tede2.pucrs.br:tede/11677 |
| network_acronym_str |
P_RS |
| network_name_str |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS |
| repository_id_str |
|
| spelling |
Estudo de diferentes suportes catalíticos para a reação de reverse water gas shift (RWGS)Study of Different Catalytic Supports for the Reverse Water Gas Shift Reaction (RWGS)Conversão de CO2RWGSCatáliseNanotubos de TitanatosZeólitasCO2 ConversionRWGSCatalysisTitanate NanotubesZeolitesENGENHARIASDiante dos impactos crescentes das mudanças climáticas, a redução da emissão de gases de efeito estufa se tornou uma prioridade global. Uma estratégia promissora para mitigar os efeitos ambientais do dióxido de carbono (CO₂) é sua conversão em produtos de valor agregado, reduzindo a dependência de derivados de combustíveis fósseis. Nesse contexto, a reação Reverse Water Gas Shift (RWGS) surge como uma alternativa viável para transformar CO₂ em monóxido de carbono (CO), um intermediário crucial na produção de produtos químicos e combustíveis sintéticos. Um dos principais desafios desse processo é o desenvolvimento de catalisadores eficientes e seletivos para a conversão de CO₂. Este estudo teve como objetivo a síntese e avaliação de catalisadores à base de cobre suportados em nanotubos de titanato (TNT) e zeólitas do tipo MCM-22, X e Y. Os nanotubos de titanato foram obtidos por meio do método hidrotérmico, assim como as zeólitas, e posteriormente impregnados com 10% de cobre utilizando uma solução de nitrato de cobre. Os catalisadores foram testados na reação de RWGS em temperaturas entre 450 e 700 ºC, em um reator de leito fixo contínuo com velocidade espacial horária gasosa (GHSV) de 15000 mL h⁻¹ g⁻¹. Os resultados demonstraram altos níveis de seletividade para CO, superiores a 90%, e conversão de CO₂ de até 60%, dependendo do catalisador utilizado. Entre os suportes desenvolvidos a partir da casca de arroz, a zeólita MCM-22 impregnada com cobre apresentou o melhor desempenho, destacando-se como um material promissor para aplicação na conversão catalítica de CO₂Given the increasing impacts of climate change, reducing greenhouse gas emissions has become a global priority. A promising strategy to mitigate the environmental effects of carbon dioxide (CO₂) is its conversion into value-added products, reducing dependence on fossil fuel derivatives. In this context, the Reverse Water Gas Shift (RWGS) reaction emerges as a viable alternative to transform CO₂ into carbon monoxide (CO), a crucial intermediate in the production of chemicals and synthetic fuels. One of the main challenges of this process is the development of efficient and selective catalysts for CO₂ conversion. This study aimed to synthesize and evaluate copper-based catalysts supported on sodium titanate nanotubes (TNT) and zeolites of the MCM-22, X, and Y types. The titanate nanotubes were obtained through the hydrothermal method, as well as the zeolites, and subsequently impregnated with 10% copper using a copper nitrate solution. The catalysts were tested in the RWGS reaction at temperatures ranging from 450 to 700 ºC in a continuous fixed-bed reactor with a gas hourly space velocity (GHSV) of 15000 mL h⁻¹ g⁻¹. The results showed high selectivity for CO, exceeding 90%, and CO₂ conversion of up to 60%, depending on the catalyst used. Among the supports developed from rice husk, the copper-impregnated MCM-22 zeolite exhibited the best performance, standing out as a promising material for catalytic CO₂ conversion.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESPontifícia Universidade Católica do Rio Grande do SulEscola PolitécnicaBrasilPUCRSPrograma de Pós-Graduação em Engenharia e Tecnologia de MateriaisLigabue, Rosane Angélicahttp://lattes.cnpq.br/3135883930320419Monteiro, Wesley Formentinhttp://lattes.cnpq.br/7187489364633081Toledo, Bruno Oliveira2025-06-11T14:10:35Z2025-03-28info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/11677porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RSinstname:Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS)instacron:PUC_RS2025-06-11T15:00:21Zoai:tede2.pucrs.br:tede/11677Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://tede2.pucrs.br/tede2/PRIhttps://tede2.pucrs.br/oai/requestbiblioteca.central@pucrs.br||opendoar:2025-06-11T15:00:21Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS - Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS)false |
| dc.title.none.fl_str_mv |
Estudo de diferentes suportes catalíticos para a reação de reverse water gas shift (RWGS) Study of Different Catalytic Supports for the Reverse Water Gas Shift Reaction (RWGS) |
| title |
Estudo de diferentes suportes catalíticos para a reação de reverse water gas shift (RWGS) |
| spellingShingle |
Estudo de diferentes suportes catalíticos para a reação de reverse water gas shift (RWGS) Toledo, Bruno Oliveira Conversão de CO2 RWGS Catálise Nanotubos de Titanatos Zeólitas CO2 Conversion RWGS Catalysis Titanate Nanotubes Zeolites ENGENHARIAS |
| title_short |
Estudo de diferentes suportes catalíticos para a reação de reverse water gas shift (RWGS) |
| title_full |
Estudo de diferentes suportes catalíticos para a reação de reverse water gas shift (RWGS) |
| title_fullStr |
Estudo de diferentes suportes catalíticos para a reação de reverse water gas shift (RWGS) |
| title_full_unstemmed |
Estudo de diferentes suportes catalíticos para a reação de reverse water gas shift (RWGS) |
| title_sort |
Estudo de diferentes suportes catalíticos para a reação de reverse water gas shift (RWGS) |
| author |
Toledo, Bruno Oliveira |
| author_facet |
Toledo, Bruno Oliveira |
| author_role |
author |
| dc.contributor.none.fl_str_mv |
Ligabue, Rosane Angélica http://lattes.cnpq.br/3135883930320419 Monteiro, Wesley Formentin http://lattes.cnpq.br/7187489364633081 |
| dc.contributor.author.fl_str_mv |
Toledo, Bruno Oliveira |
| dc.subject.por.fl_str_mv |
Conversão de CO2 RWGS Catálise Nanotubos de Titanatos Zeólitas CO2 Conversion RWGS Catalysis Titanate Nanotubes Zeolites ENGENHARIAS |
| topic |
Conversão de CO2 RWGS Catálise Nanotubos de Titanatos Zeólitas CO2 Conversion RWGS Catalysis Titanate Nanotubes Zeolites ENGENHARIAS |
| description |
Diante dos impactos crescentes das mudanças climáticas, a redução da emissão de gases de efeito estufa se tornou uma prioridade global. Uma estratégia promissora para mitigar os efeitos ambientais do dióxido de carbono (CO₂) é sua conversão em produtos de valor agregado, reduzindo a dependência de derivados de combustíveis fósseis. Nesse contexto, a reação Reverse Water Gas Shift (RWGS) surge como uma alternativa viável para transformar CO₂ em monóxido de carbono (CO), um intermediário crucial na produção de produtos químicos e combustíveis sintéticos. Um dos principais desafios desse processo é o desenvolvimento de catalisadores eficientes e seletivos para a conversão de CO₂. Este estudo teve como objetivo a síntese e avaliação de catalisadores à base de cobre suportados em nanotubos de titanato (TNT) e zeólitas do tipo MCM-22, X e Y. Os nanotubos de titanato foram obtidos por meio do método hidrotérmico, assim como as zeólitas, e posteriormente impregnados com 10% de cobre utilizando uma solução de nitrato de cobre. Os catalisadores foram testados na reação de RWGS em temperaturas entre 450 e 700 ºC, em um reator de leito fixo contínuo com velocidade espacial horária gasosa (GHSV) de 15000 mL h⁻¹ g⁻¹. Os resultados demonstraram altos níveis de seletividade para CO, superiores a 90%, e conversão de CO₂ de até 60%, dependendo do catalisador utilizado. Entre os suportes desenvolvidos a partir da casca de arroz, a zeólita MCM-22 impregnada com cobre apresentou o melhor desempenho, destacando-se como um material promissor para aplicação na conversão catalítica de CO₂ |
| publishDate |
2025 |
| dc.date.none.fl_str_mv |
2025-06-11T14:10:35Z 2025-03-28 |
| dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
| dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| format |
masterThesis |
| status_str |
publishedVersion |
| dc.identifier.uri.fl_str_mv |
https://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/11677 |
| url |
https://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/11677 |
| dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
| language |
por |
| dc.rights.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/openAccess |
| eu_rights_str_mv |
openAccess |
| dc.format.none.fl_str_mv |
application/pdf |
| dc.publisher.none.fl_str_mv |
Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul Escola Politécnica Brasil PUCRS Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Tecnologia de Materiais |
| publisher.none.fl_str_mv |
Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul Escola Politécnica Brasil PUCRS Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Tecnologia de Materiais |
| dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS instname:Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS) instacron:PUC_RS |
| instname_str |
Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS) |
| instacron_str |
PUC_RS |
| institution |
PUC_RS |
| reponame_str |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS |
| collection |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS |
| repository.name.fl_str_mv |
Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da PUC_RS - Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS) |
| repository.mail.fl_str_mv |
biblioteca.central@pucrs.br|| |
| _version_ |
1850041319537246208 |