[pt] Catalisadores de ferro suportados em sílica alumina e em sílica mesoporosa, além de nano partículas de ferro não suportadas, foram estudados. A preparação dos catalisadores suportados ocorreu pelo método de impregnação do ponto úmido incipiente com soluções aquosas de cloreto de ferro, para obter 2 por cento ou 5 por cento de metal, sendo um desses preparado pelo método da ureia, onde uma quantidade apropriada de uma solução aquosa de FeCl3·6H2O (99 por cento -Merck) foi misturada com ureia. As amostras foram caracterizadas por medidas de fisissorção de N2, difração de Raios-X (DRX), redução com temperatura programada (RTP) e microscopia eletrônica de transmissão (TEM). A quantidade de metal foi determinada usando espectroscopia de absorção atômica (EAA). Os suportes de sílica alumina e de sílica mesoporosa foram caracterizados ainda por análise termogravimétrica (ATG/DTG). As propriedades texturais mostraram que após a introdução do metal nos suportes, a área específica, o volume de poros e o diâmetro de poro decresceram conforme o teor metálico foi aumentado. As análises de DRX com refinamento de Rietveld detectaram a formação das fases de FeO, Fe3O4, Fe0, para todas as amostras suportadas. Os perfis de redução (RTP) para as amostras de ferro suportadas mostraram, principalmente, duas regiões de redução, a primeira atribuída a redução de Fe2O3 para FeO e a segunda a redução de FeO para Fe0. / [en] Iron catalysts supported on silica alumina and mesoporous material, beside non supported iron nanoparticles, were studied. The preparation of supported catalysts occurred by incipient wetness impregnation method with aqueous solutions of iron chloride to give 2 percent or 5 percent of metal. One iron catalyst supported on silica alumina was prepared by the method of urea, in which an appropriate amount of an aqueous solution of FeCl3·6H2O (99 percent - Merck) was mixed with urea for impregnation. The samples were characterized by measurements of N2 physisorption, X-ray diffraction (XRD), temperature programmed reduction with (TPR), transmission electron microscopy (TEM). The amount of metal embedded in each sample was determined using atomic absorption spectroscopy (AAS). The silica alumina and mesoporous silica supports were also characterized by thermogravimetric analysis (DTA/TGA). The textural properties showed that after introduction of the metal into the supports, the specific area, pore volume and pore diameter decreased as the metal content was increased. XRD analysis with Rietveld refinement showed the formation of phases the following phases FeO, Fe3O4, Fe0, for all supported samples. Reduction profiles (TPR) for the supported iron samples showed mainly two reduction regions, assigned for Fe2O3 to FeO and for FeO to Fe0, respectively.

[pt] Neste trabalho foram sintetizadas amostras bimetálicas de cobalto e ferro suportadas em sílicas mesoporosas do tipo SBA-15 e HMS. A preparação das mesmas ocorreu pelo método de impregnação incipiente do ponto úmido com soluções aquosas de nitratos de Co e Fe para obtenção de amostras com 25% p/p total de metal. Para estudos de efeitos comparativos das diversas propriedades, amostras monometálicas de Co ou Fe foram também preparadas com o mesmo teor metálico. Para investigar o efeito de diferentes direcionadores de estrutura, duas séries da sílica mesoporosa HMS foram preparadas utilizando dois tipos de direcionadores: dodecilamina (DDA) e tetradecilamina (TDA). As amostras foram caracterizadas por medidas de fisissorção de N(2), análise de difração de Raios-X (DRX), redução com temperatura programada (RTP), microscopia eletrônica de transmissão (TEM), quimissorção de H(2) e espectroscopia fotoeletrônica de raios-X (XPS). A quantidade de metal incorporado foi estimada por espectroscopia de absorção atômica (EAA). Os suportes foram também caracterizados por análise diferencial termogravimétrica (ATG/ATD). As curvas ATG evidenciaram que os direcionadores de estrutura foram, em grande parte, removidos até 700 K. As propriedades de textura mostraram que após a introdução metálica no suporte SBA-15, a área específica, o volume de poros e o diâmetro de poro decresceram em menor extensão para a amostra bimetálica em relação às monometálicas. As análises de DRX detectaram a formação das fases de Co(3)O(4) e CoFe(2)O(4) para todas as amostras bimetálicas; sendo que para a amostra de Co-Fe/HMS (TDA), a fase a-Fe(2)O(3) foi também indicada. A presença do suporte HMS (TDA) resultou na formação de fases cristalitas de maiores dimensões. Os valores das espessuras de parede para os suportes do tipo HMS foram maiores em relação aos encontrados na literatura, sugerindo a formação de materiais mais estáveis. Os perfis de RTP foram similares entre as amostras monometálicas e bimetálicas, entretanto, maiores temperaturas de redução do óxido de cobalto na amostra bimetálica foi indicada em relação às amostras monometálicas de cobalto, no suporte HMS (TDA). Uma interação metal-suporte mais forte foi evidenciada para a amostra Co-Fe/SBA-15. As medidas de quimissorção de H(2) indicaram valores das dispersões metálicas maiores para as amostras bimetálicas em comparação as monometálicas de ferro e menores em relação às monometálicas de cobalto. A partir das micrografias obtidas por MET, foi observada uma menor formação (percentual) de aglomerados para a amostra de Co-Fe/SBA-15 em relação à de Co-Fe/HMS (DDA). O espectro Co2p resultante da análise de XPS, para a amostra bimetálica de Co-Fe/HMS (DDA) indicou a presença de Co(3)O(4). O catalisador de Co-Fe/HMS (DDA) apresentou maiores seletividades para C(5+) e álcoois em relação ao catalisador Fe/HMS (DDA) na síntese de Fischer-Tropsch. O parâmetro de probabilidade de crescimento da cadeia (a) foi maior para o catalisador bimetálico Co-Fe/HMS (DDA) em comparação ao catalisador Co-Fe/SBA-15. Ambos os catalisadores bimetálicos exibiram uma seletividade (%) maior para a fração de leves, C2-C4. / [en] In this work, cobalt and iron bimetallic samples supported on SBA-15 or HMS mesoporous sílicas were prepared by incipient wetness impregnation. Cobalt nitrate and iron salts were used to obtain samples containing 25 wt% total of metal content. Also, a series of supported monometallic cobalt or iron samples were synthesized, with the same metal loading, and compared to bimetallic ones. In order, to investigate the effect of different templates, a series of HMS sílicas have been prepared using two types of structure direction: dodecylamine (DDA) and tetradecylamine (TDA). The samples were cheracterized by N(2)-physisorption, X-ray diffraction (XRD), temperature programmed reduction (TPR), transmission electron microscopy (TEM), H(2) chemisorption and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) analysis. The amount of incorporated metal was estimated by atomic absorption spectroscopy (AAS). The supports were, also, characterized by thermogravimetric (TGA), as well as differential thermal (DTA) analyses. The TGA/DTA curves showed that the templates were mainly removed until 700 K. The textural properties revealed that after metal introduction to SBA-15 support, specific area, pore volume and pore diameter decreased in a lesser extension for the bimetallic sample compared to monometallic ones. XRD measurements detected the formation of Co(3)O(4) and CoFe(2)O(4) phases for all bimetallic samples. For Co-Fe/HMS (TDA) sample, the a-Fe(2)O(3) phase formation and a higher Co(3)O(4)/CoFe(2)O(4) crystallite sizes were also observed. The wall thickness valour for HMS supports was higher than previously reported values, suggesting more stable materials. The TPR profiles indicated similar behavior between bimetallic and monometallic samples. In case of cobalt oxide on bimetallic sample, higher reduction temperatures were indicated compared to monometallic ones for HMS (TDA) support. A higher interaction metal-support was showed for Co-Fe/SBA- 15. According to hydrogen chemisorption, the bimetallic samples dispersions were higher than iron monometallic and lower than cobalt monometallic samples. From TEM microphotografs, it was observed a lesser fraction of agglomerates to Co-Fe/SBA-15 than Co-Fe/HMS (DDA) sample. XPS spectrum of Co2p region indicated the presence of Co(3)O(4) for the bimetallic sample, Co-Fe/HMS (DDA). The Fe-Co/HMS (DDA) bimetallic catalyst showed higher C(5+) and alcohols selectivities than Fe/HMS (DDA) on the Fischer-Tropsch reaction. Also, the bimetallic cobalt and iron based catalyst supported on HMS (DDA) recorded a higher value for the chain growth parameter (a) than Co-Fe/SBA-15. Both bimetallic catalysts exhibited highter selectivities (%) for lighter fractions, C2-C4.

[pt] A síntese de Fischer-Tropsch converte o gás de síntese (H2 + CO), em uma variedade complexa de hidrocarbonetos na presença de um catalisador (principalmente Co/Al2O3). Neste trabalho foram estudados catalisadores de Co e o Fe (1 e 5% em massa), incorporados aos suportes: zeólitas KL, HL 0,1M e HL 1,0 M, além da peneira molecular mesoporosa MCM- 41, pelo método de impregnação úmida incipiente, para a reação de Fischer- Tropsch. As amostras preparadas foram analisadas pelas técnicas de: Espectometria de Emissão Atômica de Plasma Acoplado Induzido, Adsorção Física de N2 pelo método BET, Difração de Raios-X, Redução com Temperatura Programada, Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET), Quimissorção de Hidrogênio e Espectroscopia no Infravermelho de piridina adsorvida. Além disso, as amostras foram avaliadas em um reator de leito fixo na reação de Fischer-Tropsch. Para as amostras de ferro, com mesmo teor e suportes diferentes, pode-se observar que a amostra suportada na MCM-41 apresentou um grau de redução menor. Entre as amostras de ferro suportadas na KL, a 5% Fe/KL apresentou maior grau de redução e foi observado por microscopia eletrônica de transmissão (MET) que as partículas de ferro apresentaram diâmetro em torno de 6 nm. Para as amostras de cobalto foi observado que a temperatura de redução da amostra suportada na MCM-41 foi mais alta. A amostra 5% Co/KL apresentou um maior grau de redução. Foi possível observar por MET que as partículas de cobalto apresentaram diâmetro variando entre 8 e 20 nm. Verificou-se que o catalisador com maior teor de ferro proporcionou uma maior conversão de CO, tendo sido a distribuição de produtos deslocada para as frações mais leves. Comparando os catalisadores de ferro suportados na zeólita KL e na MCM-41 pode-se concluir que as conversões são da mesma ordem de grandeza. Foi observado que o ferro foi mais ativo que o cobalto em termos de conversão do CO, sendo que o cobalto promoveu a formação de uma maior quantidade de produtos na faixa de diesel, assim como uma menor quantidade de leves. / [en] The Fischer- Tropsch synthesis converts the synthesis gas (H2 + CO), in a complex variety of hydrocarbons, using a catalyst (Co/Al2O3 normally) were introduced to the used supports by the wetness incipient impregnation. The samples were analyzed by several techniques such as: plasma- emission spectrometry (ICP- EAS), N2 physical adsorption by BET method, X-ray diffraction (XRD), temperature programmed reduction (TPR), transmission electronic microscopy (TEM), hydrogen chemisorption and Infrared Spectroscopy of adsorbed pyridine. The catalysts were evaluated using a fixed bed reactor in the Fischer-Tropsch synthesis. For the iron samples, with the same metal content and different supports, it was observed that the MCM-41 sample presented the lowest reduction level. Among the iron samples supported in KL zeolite, the 5% Fe/KL sample presented the largest reduction level. It was observed by transmission electronic microscopy that the iron particles diameter measured around 6 nm. For the cobalt samples, it was observed that the reduction temperature of the MCM-41 supported was the highest one. The 5% Co/KL sample presented the largest reduction level. It was observed by TEM that the cobalt particles presented diameters in the range from 8 to 20 nm. It was verified that the catalyst with the largest iron percentage promoved the highest CO conversion. The products distribuition was shifted to light fractions. It was observed similar conversions to iron catalysts supported in the KL zeolite and in the MCM- 41 mesoporous molecular sieve. The iron catalysts were more active than the cobalt ones in the CO conversion, but tha cobalt catalysts promoted a higher content of diesel fraction and lesser light fractions.