Síntese e caracterização de MCM-41 impregnada com bário e cromo e suas propriedades catalíticas para reações de convensão de etanol

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2010
Autor(a) principal: La Salvia, Nathália, 1985-
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: [s.n.]
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Catálise
Etanol
Combustíveis
Peneira molecular de carbono
MCM-41
Catalysis
Ethanol
Fuel
Molecular sieve
Link de acesso: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1612764
Resumo: Orientadores: Gustavo Paim Valença, Sandra Bizarria Lopes Villanueva
id UNICAMP-30_2147b83493f6fec4e4405d23842eae4b
oai_identifier_str oai::772931
network_acronym_str UNICAMP-30
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository_id_str
spelling Síntese e caracterização de MCM-41 impregnada com bário e cromo e suas propriedades catalíticas para reações de convensão de etanolSynthesis and characterization of MCM-41 impregnated with barium and chromium and their catalytic properties for ethanol conversion reactionsCatáliseEtanolCombustíveisPeneira molecular de carbonoMCM-41CatalysisEthanolFuelMolecular sieveMCM-41Orientadores: Gustavo Paim Valença, Sandra Bizarria Lopes VillanuevaDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia QuímicaResumo: Peneiras moleculares do tipo MCM-41 foram sintetizadas e impregnadas com 16% de bário e 1,4%; 2,9% e 5,6 % de cromo. As amostras foram então calcinadas e caracterizadas, e utilizadas na conversão catalítica de etanol. Esses materiais apresentaram áreas superficiais entre 400 a 1.200 m2 g-1. Os difratogramas de raios X mostraram que fases da MCM-41 foram obtidas. A introdução de Ba e Cr resultou em picos de DRX diferentes da MCM-41, sugerindo a formação de fases cristalinas diferentes dentro da peneira molecular. O aumento da quantidade do Cr (1,4; 2,9 e 5,6%) provoca um aumento na intensidade cristalina. Os testes catalíticos foram realizados em um reator de leito fixo, as temperaturas de reação utilizadas foram 600, 650, 700 e 750 K e as pressões de etanol de 5820, 4278, 3110 e 2220 Pa, a massa utilizada foi 30 mg, e o fluxo de etanol de 2×10-6 m3 s-1. Os produtos da reação identificados por um cromatógrafo a gás com uma coluna Porapak Q foram o eteno, etoxietano, acetaldeído, água e butadieno e suas concentrações foram calculadas com base na área do pico e os fatores de resposta térmicos. Os cálculos dos efeitos difusivos demonstraram que a transferência de massa externa para reações a 750 K podem ser limitantes da reação. Foram realizados também os cálculos da taxa de reação, da energia de ativação, fatores pré exponencial, constante da taxa e ordens de reação para todos os sólidos Os resultados obtidos a partir do estudo das energias das reações consideradas neste estudo mostram que a equação da taxa de reação não pode ser da forma r = KCn , ou seja, a expressão da taxa de reação possui uma forma mais complexa que deve considerar uma constante de adsorção do reagente na superfície. Cinco reações principais foram observadas, com formação de eteno, etoxietano, acetaldeído, hidrogênio e butadieno. A MCM-41 sem Ba e Cr catalisou a reação de desidratação de etanol, com eteno como produto principal em todas as temperaturas testadas nesse trabalho. A introdução de Ba resultou na formação de eteno e etoxietano como produtos de reação, com esse último em maiores proporções em temperaturas menores e o paulatino aumento da quantidade de eteno e diminuição da quantidade de etoxietano com o aumento da temperatura. A introdução de Cr nos poros da Ba/MCM-41 resultou na formação de acetaldeído e butadieno. O aumento da quantidade de Cr resultou em um aumento na quantidade de butadieno nos produtos de reaçãoAbstract: Molecular sieves of the MCM-41 type were synthesized and impregnated with 16% w/w Ba and three loads of Cr: 1.4%, 2.9% and 5.6%. The solids were then calcined, characterized and tested as catalysts for the conversion of ethanol. The surface areas of the solids varied between 400 and 1200 m2 g-1. The X ray diffraction patterns show MCM-41 phases in all solids. The introduction of Ba and Cr resulted in different XRD peaks in addition to the MCM-41 peaks, suggesting the formation of different crystal phases inside the molecular sieve. The increase in the amount of Cr in the solids resulted in more crystalline phases (more intense peaks). The catalytic test reaction of ethanol was carried out in a fixed bed microreactor under differential conditions at 600, 650, 700 and 750 K and at 5820, 4278, 3110 e 2220 Pa of ethanol partial pressure. The mass of catalyst used in all tests was ca. 30 mg and the volumetric flow of ethanol saturated N2 was 2×10-6 m3 s-1. The reaction products were sent to a gas chromatograph with a Porapak column where they were separated. Ethene, diethyl ether, acetaldehyde, water and butadiene were identified and their concentrations calculated based on peak area and thermal response factors. The mass balance of all compounds was calculated for all reactions as well as the extent of reaction for all reactions for every pressure and temperature used in this work. The criteria for diffusion limitations were used in all cases. Calculations based on the experimental data suggest that data at 750 K may be diffusion-limited. Reaction rate, activation energy and pre exponential factor were calculated for all reactions. Five reactions were observed in this work, namely, the dehydration of ethanol into ethene and into diethyl ether, the dehydrogenation of ethanol into acetaldehyde, the condensation of ethanol and acetaldehyde into butadiene and the dehydration of diethyl ether into ethene. When MCM-41 with no Ba or Cr was used as a catalyst, only ethene, water and diethyl ether were observed as reaction products, with ethene as the main products for the entire range of temperatures and pressures used in this work. The introduction of Ba resulted also in the formation of ethene, water and diethyl ether, but with the latter being formed in larger amounts at lower temperatures and the former at higher temperatures. The introduction of Cr in the pores of Ba/MCM-41 resulted in the formation of acetaldehyde and butadiene. The increase in the amount of Cr resulted in an increase in the amount of butadieneMestradoDesenvolvimento de Processos QuímicosMestre em Engenharia Química[s.n.]Valença, Gustavo Paim, 1960-Villanueva, Sandra Bizarria Lopes, 1972-Sprung, RenatoSantos, João Batista Oliveira dosUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia QuímicaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia QuímicaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASLa Salvia, Nathália, 1985-20102010-02-07T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf126 p. : il.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1612764LA SALVIA, Nathália. Síntese e caracterização de MCM-41 impregnada com bário e cromo e suas propriedades catalíticas para reações de convensão de etanol. 2010. 126 p. Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1612764. Acesso em: 27 fev. 2025.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/772931porreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2017-02-18T05:57:48Zoai::772931Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2017-02-18T05:57:48Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
dc.title.none.fl_str_mv Síntese e caracterização de MCM-41 impregnada com bário e cromo e suas propriedades catalíticas para reações de convensão de etanol
Synthesis and characterization of MCM-41 impregnated with barium and chromium and their catalytic properties for ethanol conversion reactions
title Síntese e caracterização de MCM-41 impregnada com bário e cromo e suas propriedades catalíticas para reações de convensão de etanol
spellingShingle Síntese e caracterização de MCM-41 impregnada com bário e cromo e suas propriedades catalíticas para reações de convensão de etanol
La Salvia, Nathália, 1985-
Catálise
Etanol
Combustíveis
Peneira molecular de carbono
MCM-41
Catalysis
Ethanol
Fuel
Molecular sieve
MCM-41
title_short Síntese e caracterização de MCM-41 impregnada com bário e cromo e suas propriedades catalíticas para reações de convensão de etanol
title_full Síntese e caracterização de MCM-41 impregnada com bário e cromo e suas propriedades catalíticas para reações de convensão de etanol
title_fullStr Síntese e caracterização de MCM-41 impregnada com bário e cromo e suas propriedades catalíticas para reações de convensão de etanol
title_full_unstemmed Síntese e caracterização de MCM-41 impregnada com bário e cromo e suas propriedades catalíticas para reações de convensão de etanol
title_sort Síntese e caracterização de MCM-41 impregnada com bário e cromo e suas propriedades catalíticas para reações de convensão de etanol
author La Salvia, Nathália, 1985-
author_facet La Salvia, Nathália, 1985-
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Valença, Gustavo Paim, 1960-
Villanueva, Sandra Bizarria Lopes, 1972-
Sprung, Renato
Santos, João Batista Oliveira dos
Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia Química
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
UNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINAS
dc.contributor.author.fl_str_mv La Salvia, Nathália, 1985-
dc.subject.por.fl_str_mv Catálise
Etanol
Combustíveis
Peneira molecular de carbono
MCM-41
Catalysis
Ethanol
Fuel
Molecular sieve
MCM-41
topic Catálise
Etanol
Combustíveis
Peneira molecular de carbono
MCM-41
Catalysis
Ethanol
Fuel
Molecular sieve
MCM-41
description Orientadores: Gustavo Paim Valença, Sandra Bizarria Lopes Villanueva
publishDate 2010
dc.date.none.fl_str_mv 2010
2010-02-07T00:00:00Z
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://hdl.handle.net/20.500.12733/1612764
LA SALVIA, Nathália. Síntese e caracterização de MCM-41 impregnada com bário e cromo e suas propriedades catalíticas para reações de convensão de etanol. 2010. 126 p. Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1612764. Acesso em: 27 fev. 2025.
url https://hdl.handle.net/20.500.12733/1612764
identifier_str_mv LA SALVIA, Nathália. Síntese e caracterização de MCM-41 impregnada com bário e cromo e suas propriedades catalíticas para reações de convensão de etanol. 2010. 126 p. Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1612764. Acesso em: 27 fev. 2025.
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.none.fl_str_mv https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/772931
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
126 p. : il.
dc.publisher.none.fl_str_mv [s.n.]
publisher.none.fl_str_mv [s.n.]
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instacron:UNICAMP
instname_str Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
instacron_str UNICAMP
institution UNICAMP
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository.name.fl_str_mv Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
repository.mail.fl_str_mv sbubd@unicamp.br
_version_ 1829137496483561472

Registros relacionados