Fabricação e estudo catalítico de nanocatalisadores bimetálicos e monometálicos derivados de Pt e Pd ancorados em suportes mesoporosos modificados para redução de compostos poliaromáticos
Ano de defesa: | 2016 |
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Tipo de documento: | Dissertação |
Tipo de acesso: | Acesso aberto |
Idioma: | por |
Instituição de defesa: |
Universidade Federal de Mato Grosso
Brasil Instituto de Ciências Naturais, Humanas e Sociais (ICNHS) – Sinop UFMT CUS - Sinop Programa de Pós-Graduação em Ciências Ambientais |
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Palavras-chave em Português: | |
Link de acesso: | http://ri.ufmt.br/handle/1/2198 |
Resumo: | Monometallic Pt and Pd, and bimetallic PtPd nanoparticles supported on a mesoporous magnetic magnetite@silica matrix resembling a core-shell structure have been fabricated (Fe3O4@mSiO2). The material was characterized by transmission electron microscope (TEM), high angle anular dark field-scanning transmission electron microscopy (HAADF-STEM), X-ray photoelectron spectra (XPS), energy dispersive spectroscopy (EDS), inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS). The catalysts were applied in the hydrogenation of polyaromatic compounds, It was found that Anthracene as a model compound could be completely converted into the partially hydrogenated species by the monometallic and bimetallic solids. However, during the recycling study the bimetallic material (Fe3O4@mSiO2PtPd) showed an enhanced activity compared with the monometallic materials, and a single portion of the PtPd based catalyst was able to be used up to 10 times in the hydrogenation of Anthracene under mild conditions (6 atm of H2, 75 °C, 20 min). Thanks to the presence of magnetic core all three solids were capable of responding to an applied external magnetic field and once the reaction was completed, catalyst/product separation was not an issue as it is for several catalytic systems. |
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Fabricação e estudo catalítico de nanocatalisadores bimetálicos e monometálicos derivados de Pt e Pd ancorados em suportes mesoporosos modificados para redução de compostos poliaromáticosAntracenoCatalisador bimetálicoHidrogenação catalíticaSeparação magnéticaSílica mesoporosaCNPQ::OUTROS::CIENCIASAnthraceneBimetallic catalystCatalytic hydrogenationMagnetic separationMesoporous silicaMonometallic Pt and Pd, and bimetallic PtPd nanoparticles supported on a mesoporous magnetic magnetite@silica matrix resembling a core-shell structure have been fabricated (Fe3O4@mSiO2). The material was characterized by transmission electron microscope (TEM), high angle anular dark field-scanning transmission electron microscopy (HAADF-STEM), X-ray photoelectron spectra (XPS), energy dispersive spectroscopy (EDS), inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS). The catalysts were applied in the hydrogenation of polyaromatic compounds, It was found that Anthracene as a model compound could be completely converted into the partially hydrogenated species by the monometallic and bimetallic solids. However, during the recycling study the bimetallic material (Fe3O4@mSiO2PtPd) showed an enhanced activity compared with the monometallic materials, and a single portion of the PtPd based catalyst was able to be used up to 10 times in the hydrogenation of Anthracene under mild conditions (6 atm of H2, 75 °C, 20 min). Thanks to the presence of magnetic core all three solids were capable of responding to an applied external magnetic field and once the reaction was completed, catalyst/product separation was not an issue as it is for several catalytic systems.FAPEMATForam preparados catalisadores monometálico de Pd, Pt e bimetálico de PtPd suportados em nanoestrutura do tipo core-shell de magnetita revestido por sílica mesoporosa (Fe3O4@mSiO2). Os materiais foram caracterizados por microscopia eletrônica de transmissão (MET), microscopia eletrônica de transmissão de alto ângulo campo-anular escuro (HAADF-MET), espectroscopia de fotoelétrons de raios-X (XPS), espectroscopia de energia dispersiva (EDS) e emissão atômica com espectrometria de massa por plasma acoplado indutivamente (ICP-AES). A facilidade de separação frente a um campo magnético aplicado e a possibilidade de reciclagem de uma única porção do sólido catalítico foram analisadas utilizando como substrato modelo o composto poliaromático, o antraceno. O estudo de reciclagem e atividade catalítica foram realizados para os sólidos monometálicos (Pd e Pt) e bimetálico (PtPd). Condições reacionais como a temperatura, e pressão do gás redutor foram variadas visando a otimização da atividade catalítica desses materiais. Os resultados de conversão do substrato e caracterização dos produtos, avaliados por cromatografia gasosa acoplada a cromatografia gasosa acoplada ao espectro de massas (CG-MS) e espectroscopia no ultravioleta e no visível (UV-VIS) mostraram que o catalisador bimetálico, Fe3O4@mSiO2PtPd, apresentou atividade e reciclagem catalítica (10 reusos) superior aos seus respectivos catalisadores monometálicos na hidrogenação do antraceno em condições reacionais brandas (6 atm de H2, 75 °C, 20 min).Universidade Federal de Mato GrossoBrasilInstituto de Ciências Naturais, Humanas e Sociais (ICNHS) – SinopUFMT CUS - SinopPrograma de Pós-Graduação em Ciências AmbientaisJacinto, Marcos Joséhttp://lattes.cnpq.br/3542379839367052Jacinto, Marcos José840.553.831-34http://lattes.cnpq.br/3542379839367052Dresch, Mauro André003.284.601-09http://lattes.cnpq.br/2779525668838132840.553.831-34Gonçalves, Jussara de Araújo993.360.301-91http://lattes.cnpq.br/2386729066168912Zanato, Aparecida Fernanda de Souza2020-12-11T13:05:30Z2016-06-302020-12-11T13:05:30Z2016-05-05info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisZANATO, Aparecida Fernanda de Souza. Fabricação e estudo catalítico de nanocatalisadores bimetálicos e monometálicos derivados de Pt e Pd ancorados em suportes mesoporosos modificados para redução de compostos poliaromáticos. 2016. 28 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Ambientais) - Universidade Federal de Mato Grosso, Campus Universitário de Sinop, Instituto de Ciências Naturais, Humanas e Sociais, Sinop, 2016.http://ri.ufmt.br/handle/1/2198porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFMTinstname:Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT)instacron:UFMT2020-12-23T06:01:45Zoai:localhost:1/2198Repositório InstitucionalPUBhttp://ri.ufmt.br/oai/requestjordanbiblio@gmail.comopendoar:2020-12-23T06:01:45Repositório Institucional da UFMT - Universidade Federal de Mato Grosso (UFMT)false |
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