Hidróxidos duplos lamelares (HDL) à base de cobre para produção de hidrogênio e outros produtos de valor agregado
Atualmente, os problemas associados ao uso de combustíveis fósseis têm sido um tema de grande preocupação, gerando interesse em processos baseados no uso de energia limpa e renovável. O etanol produzido de fontes renováveis vem se mostrando vantajoso em vários aspectos e promissor na substituição e/...
| Autor: | |
|---|---|
| Tipo de recurso: | tesis doctoral |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2020 |
| País: | Brasil |
| Institución: | Universidade Estadual Paulista (UNESP) |
| Repositorio: | Repositório Institucional da UNESP |
| Idioma: | portugués |
| OAI Identifier: | oai:repositorio.unesp.br:11449/192395 |
| Acceso en línea: | http://hdl.handle.net/11449/192395 |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | Hidróxidos duplos lamelares (HDL) Nanopartículas de cobre Óxidos mistos Catalisadores metálicos suportados Catálise heterogênea Desidrogenação do etanol (EDR) |
| Sumario: | Atualmente, os problemas associados ao uso de combustíveis fósseis têm sido um tema de grande preocupação, gerando interesse em processos baseados no uso de energia limpa e renovável. O etanol produzido de fontes renováveis vem se mostrando vantajoso em vários aspectos e promissor na substituição e/ou complementação da petroquímica no futuro, na obtenção de diversos produtos de valor agregado. Os hidróxidos duplos lamelares (HDL) e seus derivados têm recebido muita atenção nas últimas décadas devido a importantes aplicações, particularmente em catálise, com vantagens relacionadas à uniforme distribuição dos cátions metálicos em sua estrutura, a nível atômico, além da flexibilidade de composições. Além disso, quando submetidos a um tratamento térmico, os HDL dão origem a nanopartículas metálicas estáveis e altamente dispersas em uma matriz de óxido misto com forte interação metal-suporte. Neste trabalho foram sintetizados catalisadores derivados de CuZnAl-HDL contendo 0, 5, 10 e 20% m/m de cobre, avaliando suas características e sua eficiência na reação de desidrogenação do etanol (EDR). Os catalisadores foram analisados por um conjunto de técnicas, com destaque para a caracterização por quick-XAS das espécies de Cu e Zn envolvidas nas etapas de formação do catalisador e reação em condições operando. Por meio do uso de ferramentas quimiométricas, como MCR-ALS no tratamento dos conjuntos de dados, foi observado que o teor de cobre no catalisador influencia na composição das fases presentes no suporte, fornecendo diferentes composições de nanoZnO, nano-ZnAl2O4 e um intermediário identificado como pré-núcleo tetraédrico (TPN) de zinco. Por sua vez, a composição do suporte, modifica as propriedades texturais dos catalisadores e, sobretudo o tamanho de nanopartículas e dispersão da fase ativa, relacionados com a atividade dos catalisadores. Estudando diferentes rotas de ativação, foi observada uma maior atividade relacionada a uma mistura de espécies Cu+:Cu0 em relação às espécies de Cu0, mas com alta instabilidade das espécies de Cu+ em condições de maiores conversões (temperaturas e teores de cobre mais altos). Adicionalmente, os resultados mostram a importância do suporte na dispersão da fase ativa e estabilidade, em que o uso de precursor de HDL mostrou interessantes propriedades a serem aplicadas em uma ampla variedade de reações catalíticas. |
|---|