Catalisadores de Ni suportado em MgAl2O4 para reforma a seco do metano: efeito da rota de síntese por combustão nas propriedades catalíticas
Ano de defesa: | 2019 |
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Tipo de documento: | Dissertação |
Tipo de acesso: | Acesso aberto |
Idioma: | por |
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Programa de Pós-Graduação: |
PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICA
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Departamento: |
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País: |
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Palavras-chave em Português: | |
Área do conhecimento CNPq: | |
Link de acesso: | https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/28703 |
Resumo: | Nos últimos anos a demanda energética mundial tem aumentado rapidamente sendo o petróleo a principal fonte energética dessa matriz, porém, por se tratar de um recurso limitado e poluente, diversas pesquisas estão voltadas para encontrar uma fonte que possa substituir a atual. Dessa forma, surge o hidrogênio como uma fonte alternativa de energia limpa, renovável e de alto rendimento energético. Com isso, este trabalho avalia o método de síntese e sua influência na preparação de catalisadores para o processo de reforma a seco de metano o qual fornece como um dos produtos o H2. Os catalisadores usados na reforma foram sintetizados via combustão assistida por micro-ondas usando-se ureia como combustível com concentração de 25 e 200% do valor estequiométrico; para dois dos materiais preparados a fase ativa foi incorporada via método one-pot e para os outros dois materiais usou-se o método de impregnação para incorporar o níquel para dois desses catalisadores. A caracterização dos materiais sintetizados foi feita por difração de raios X (DRX), área superficial (BET), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e termorredução programada (TPR). O catalisador feito pelo método da impregnação com baixo teor de ureia apresentou uma alta estabilidade catalítica, já o material sintetizado pelo método One-pot com alto teor de combustível e sem calcinação apresentou uma alta reatividade. Os resultados obtidos com as conversões de metano e dióxido de carbono foram bastantes promissoras, principalmente, para o Ni-MgAl (IBT) e Ni-MgAl (OAT), onde obteve-se conversões em torno de 90% após 12h de reação e a uma temperatura de operação de 800°C. |
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Souza, Marcel Galdino deBraga, Renata MartinsSantiago, Rodrigo CésarMelo, Dulce Maria de Araújo2020-04-01T23:58:31Z2020-04-01T23:58:31Z2019-07-19SOUZA, Marcel Galdino de. Catalisadores de Ni suportado em MgAl2O4 para reforma a seco do metano: efeito da rota de síntese por combustão nas propriedades catalíticas. 2019. 55f. Dissertação (Mestrado em Química) - Centro de Ciências Exatas e da Terra, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2019.https://repositorio.ufrn.br/jspui/handle/123456789/28703Nos últimos anos a demanda energética mundial tem aumentado rapidamente sendo o petróleo a principal fonte energética dessa matriz, porém, por se tratar de um recurso limitado e poluente, diversas pesquisas estão voltadas para encontrar uma fonte que possa substituir a atual. Dessa forma, surge o hidrogênio como uma fonte alternativa de energia limpa, renovável e de alto rendimento energético. Com isso, este trabalho avalia o método de síntese e sua influência na preparação de catalisadores para o processo de reforma a seco de metano o qual fornece como um dos produtos o H2. Os catalisadores usados na reforma foram sintetizados via combustão assistida por micro-ondas usando-se ureia como combustível com concentração de 25 e 200% do valor estequiométrico; para dois dos materiais preparados a fase ativa foi incorporada via método one-pot e para os outros dois materiais usou-se o método de impregnação para incorporar o níquel para dois desses catalisadores. A caracterização dos materiais sintetizados foi feita por difração de raios X (DRX), área superficial (BET), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e termorredução programada (TPR). O catalisador feito pelo método da impregnação com baixo teor de ureia apresentou uma alta estabilidade catalítica, já o material sintetizado pelo método One-pot com alto teor de combustível e sem calcinação apresentou uma alta reatividade. Os resultados obtidos com as conversões de metano e dióxido de carbono foram bastantes promissoras, principalmente, para o Ni-MgAl (IBT) e Ni-MgAl (OAT), onde obteve-se conversões em torno de 90% após 12h de reação e a uma temperatura de operação de 800°C.In recent years, the world’s energy demand has been increasing rapidly and oil is the main energy source of this matrix. However, because it is a limited and polluting resource, several studies are focused on finding a source that can replace the current one. Thus, hydrogen emerges as an alternative source of clean, renewable energy and high energy efficiency. This work evaluates the synthesis method and its influence on the preparation of catalysts for the methane dry reforming process which supplies H2 as one of the products. The catalysts used in the reform were synthesized via microwave assisted combustion using urea as a fuel with a concentration of 25 and 200% of the stoichiometric value; For two of the prepared materials the active phase was incorporated via the one-pot method and for the other two materials the impregnation method was used to incorporate nickel for two of these catalysts. The characterization of the synthesized materials was made by X-ray diffraction (XRD), surface area (BET), scanning electron microscopy (SEM) and programmed thermal reduction (TPR). The catalyst made by the low urea impregnation method showed a high catalytic stability, while the material synthesized by the high fuel one-pot method without calcination showed a high reactivity. The results obtained with the methane and carbon dioxide conversions were quite promising, mainly for Ni MgAl (IBT) and Ni-MgAl (OAT), where conversions were obtained around 90% after 12h of reaction and at 800 ° C operating temperature.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICAReforma a secoMicroondasUreia e combustãoOne-potCatalisadores de Ni suportado em MgAl2O4 para reforma a seco do metano: efeito da rota de síntese por combustão nas propriedades catalíticasinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICAUFRNBrasilinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UFRNinstname:Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)instacron:UFRNTEXTCatalisadoresNisuportado_Souza_2019.pdf.txtCatalisadoresNisuportado_Souza_2019.pdf.txtExtracted texttext/plain89369https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/28703/2/CatalisadoresNisuportado_Souza_2019.pdf.txtaa1b6d679b59b9a83eb735f540640f17MD52THUMBNAILCatalisadoresNisuportado_Souza_2019.pdf.jpgCatalisadoresNisuportado_Souza_2019.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1392https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/28703/3/CatalisadoresNisuportado_Souza_2019.pdf.jpg778f325bf53e0d35f4aa50b9b119ed3dMD53ORIGINALCatalisadoresNisuportado_Souza_2019.pdfapplication/pdf1816419https://repositorio.ufrn.br/bitstream/123456789/28703/1/CatalisadoresNisuportado_Souza_2019.pdf9171a520277666d9f54d0b876952aa5cMD51123456789/287032020-04-05 05:43:05.708oai:https://repositorio.ufrn.br:123456789/28703Repositório de PublicaçõesPUBhttp://repositorio.ufrn.br/oai/opendoar:2020-04-05T08:43:05Repositório Institucional da UFRN - Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN)false |
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Nos últimos anos a demanda energética mundial tem aumentado rapidamente sendo o petróleo a principal fonte energética dessa matriz, porém, por se tratar de um recurso limitado e poluente, diversas pesquisas estão voltadas para encontrar uma fonte que possa substituir a atual. Dessa forma, surge o hidrogênio como uma fonte alternativa de energia limpa, renovável e de alto rendimento energético. Com isso, este trabalho avalia o método de síntese e sua influência na preparação de catalisadores para o processo de reforma a seco de metano o qual fornece como um dos produtos o H2. Os catalisadores usados na reforma foram sintetizados via combustão assistida por micro-ondas usando-se ureia como combustível com concentração de 25 e 200% do valor estequiométrico; para dois dos materiais preparados a fase ativa foi incorporada via método one-pot e para os outros dois materiais usou-se o método de impregnação para incorporar o níquel para dois desses catalisadores. A caracterização dos materiais sintetizados foi feita por difração de raios X (DRX), área superficial (BET), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e termorredução programada (TPR). O catalisador feito pelo método da impregnação com baixo teor de ureia apresentou uma alta estabilidade catalítica, já o material sintetizado pelo método One-pot com alto teor de combustível e sem calcinação apresentou uma alta reatividade. Os resultados obtidos com as conversões de metano e dióxido de carbono foram bastantes promissoras, principalmente, para o Ni-MgAl (IBT) e Ni-MgAl (OAT), onde obteve-se conversões em torno de 90% após 12h de reação e a uma temperatura de operação de 800°C. |
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