Preparação e atividade catalítica de Cr2O3:ZnO na reação de desidrogenação do isopropanol. - BASTOS, Marcus Meira. (1989)
Na literatura tem sido relatado o aumento sinergético da atividade catalítica dos óxidos mixtos de cromo e zinco na composição atômica de 40 a 60% de cromo como catalisadores para a reação de desidrogenação do isopropanol e na composição atômica 1:4 para síntese de metanol. Baumgartner determinou que o método de preparação para o binário CuO:ZnO que apresentou melhores resultados de conversão do isopropanol, foi o de evaporação do solvente. No presente trabalho decidiu-se estudar a atividade catalítica do binário Cr2 O3 :ZnO na reação modelo de desidrogenação do isopropanol. Os principais objetivos foram: - Preparar catalisadores pelo método de evaporação do solvente do sistema Cr2O3: ZnO nas composições atômicas 00:100, 10:90, 20:80, 30:70, 40:60, 50:50, 60:40, 70:30, 80:20, 90:10 e 100:00. - Caracterizar as amostras dos catalisadores por análise da composição química, área especifica e difração de Raio-X. - Avaliar a atividade catalítica das amostras preparadas, dentre as quais, com o catalisador de maior atividade estudar a influência de fatores como: massa de catalisador, fluxo de alimentação, temperatura da reação, pressão parcial da acetona na alimentação e tempo de reação. A composição atômica 40:60 de Cr203:Zn0 apresentou a maior atividade catalítica por grama de catalisador. Foi observado efeito de difusão externa, o qual deve influenciar no valor da energia de ativação aparente. Houve diminuição na conversão do isopropanol (de 65 a 15%), com o aumento do fluxo de alimentação (8,0 a 60,0 ml/h), e aumento (de 15 a 50%) com o aumento da temperatura de reação (300 a 370°C). Durante 40 horas ininterruptas de operação a conversão percentual e a seletividade se mantiveram constante. A presença da acetona, um dos produtos da reação, na alimentação provoca uma diminuição da velo cidade de reação. Os catalisadores apresentaram um aumento da área específica, de 2 a 46 m2/g de catalisador, com o aumento da percentagem de cromo. Os resultados dos difratogramas indicaram a presença de uma nova fase, o cromito de zinco (Zn Cr204), considerada fase inerte para desidrogenação do isopropanol, e de uma boa fase cristalina dos catalisadores. Empregando os dados experimentais foi observado uma reação de 1ª ordem, segundo o modelo clássico de ordem de reação.