O presente trabalho retrata o estudo realizado para a eliminação dos compostos de nitrogênio, NOx,,a partir de fontes antropogênicas usando a decomposição direta sobre catalisadores monometálicos de paládio e bimetálicos de paládio/cobre e paládio/molibdênio suportados na zeólita mordenita. A síntese de uma das mordenitas utilizadas foi avaliada com o emprego de uma fonte alternativa de Si e Al, a argila natural. Os catalisadores foram preparados pelo método de troca iônica para os metais Pd e Cu e pela incorporação de Mo a partir de [Mo(CO)6]. Os catalisadores foram caracterizados através da análise química, área superficial específica, volume de poros, difração de raios-X, refletância difusa na região do ultravioleta e visível, redução com programação de temperatura, quimissorção de hidrogênio, dessorção de NO com programação de temperatura, infravermelho com transformada de Fourier das moléculas de CO e NO adsorvidas e microscopia eletrônica de varredura com espectroscopia de energia dispersiva. As avaliações catalíticas foram realizadas através da reação de decomposição direta do NO em um reator tubular com leito fixo e fluxo contínuo, e foi utilizado como detector um espectrômetro de infravermelho com transformada de Fourier acoplado a uma célula de gás.Os catalisadores de paládio preparados nos suportes sintetizados em laboratório apresentaram atividades similares ao catalisador preparado com a mordenita comercial, porém menores seletividades. Os catalisadores bimetálicos mostraram-se ativos por mais tempo nas condições de reação empregadas. O suporte mordenita apresentou efeito promotor quando comparado com outros suportes. Portanto, catalisadores mono e bimetálicos de paládio apresentaram-se como uma opção para a decomposição direta do NO. / This work presents the results of the research for the removal of nitrogen compounds, NOx, from antropogenic sources using the direct decomposition over monometallic palladium catalysts and bimetallics of palladium / copper and palladium / molybdenum supported in the zeolite mordenite. The synthesis of mordenite was assessed with the use of an alternative source of Si and Al, a natural clay. The catalysts were prepared by the method of ion exchange for Pd and Cu and the incorporation of metalcarbonyl for Mo. The catalysts were characterized by chemical analysis, specific surface area, volume of pores, X-ray diffraction, diffuse reflectance in the ultraviolet-visible region, temperature programmed reduction, hydrogen chemisorptions, NO temperature programmed dessorption, the Fourier transform infrared with adsorbed molecules of CO and NO and with the scanning electron microscopy, electrons energy dispersive analysis. Tests for catalytic activity were made by reaction of direct decomposition of NO in a fixed bed reactor with tubular and continuous flow. The products of reaction were analyzed by Fourier transform infrared detector coupled to a gas cell. The palladium catalysts prepared from the raw material synthesized in the laboratory had similar activities then the catalyst prepared with the commercial mordenite, but poorer selectivities. The bimetallic catalysts were active for longer periods in the reaction conditions employed in this study. The zeolite mordenite presented a promoter effect when compared to other supports. Hence, mono and bimetallics catalysts of palladium are an option for the direct decomposition of NO.

Nesta tese foi estudada a preparação, caracterização e atividade catalítica dos sistemas Pd/yAl203, Pd-Mo/yAl203 e Pd-W/yAl203 para a eliminação de poluentes atmosféricos, particularmente os monóxidos de nitrogênio (NO) e carbono (CO), e o metano (CH4). Os sistemas bimetálicos, Pd-Mo/yAl203 e Pd-W/yAl203, foram preparados por ativação fotoquímica dos precursores organometálicos [Mo(CO)6] e [W(CO)6] sobre o suporte (catalisador) Pdsint/yAl203. A caracterização dos catalisadores foi feita mediante Quimissorção de Hidrogênio (H2), Microscopia Eletrônica de Transmissão (TEM), Espectroscopia Infravermelha de CO e NO adsorvido (FTIR-COINO) e Redução a Temperatura Programada (TPR). As técnicas permitiram observar diferenças nos tamanhos das partículas de paládio, nos catalisadores monometálicos de Pd, uma acentuada interação entre os elementos Pd-Mo e Pd-W, nos sistemas bimetálicos. O sistema bimetálico Mo-Pd/yAl203 apresentou os melhores resultados de atividade para a decomposição do NO, bem como a menor energia de ativação aparente (Ea). Para a combustão do metano, observa-se um significativo efeito do tamanho das partículas de Pd. Os elementos Mo e W, nos sistemas bimetálicos, apresentam um efeito inibidor sobre a atividade do Pd. Os resultados obtidos para os ensaios de redução seletiva do NO com CH4 e CO, apresentam a mesma tendência de atividade, entre os catalisadores, observada para a reação de combustão do metano. Isso indica que a reação governante em ambos mecanismos é a reação de oxidação, ou seja, que a reação se processa predominantemente sobre os átomos de paládio, uma vez que as atividades dos elementos Mo e W, para as reações de oxidação, é pouco significativa. / In this thesis, the preparation, characterization and catalytic activity for the eliminations of NO, CO and CH4 were studied. The bimetallic system of Pd-Mo/yAl203 e Pd-W/yAl203 catalysts were prepared by a photochemical activation of [Mo(CO)6] and [W(CO)6] on the palladium alumina surface. Hydrogen Chemisorption (H2), Transmission Electronic Microscopy (TEM), CO and NO Infrared Spectroscopy (FTIR-CO/NO) and Temperature Programmed Reduction (TPR) were used for catalyst characterizations. These techniques allowed observing di:fferences in palladium particle sizes, in the monometallic palladium catalysts and an accentuated Pd-Mo and Pd-W interaction in the bimetallic catalysts. The bimetallic catalyst Pd-Mo/yAl203 presented the best activity results for the NO decomposition reaction, as well as the lower activation energy. It was observed a significant effect of the Pd particle size for the methane combustion reaction. The elements Mo and W in the bimetallic systems presented an inhibitory effect on the palladium activity. The resuhs obtained for NO reduction with CH4 and CO showed the same trend. This indicates that the leading reaction in both cases is the oxidation reaction, which proceeds mainly on the Pd atoms.

141 f. / Submitted by Ana Hilda Fonseca (anahilda@ufba.br) on 2013-03-22T16:05:41Z No. of bitstreams: 1 Tese final Ednaldo Sousa.pdf: 2728911 bytes, checksum: ab82406a11153fd2c6032629dc6be132 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Hilda Fonseca(anahilda@ufba.br) on 2013-06-04T14:33:45Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese final Ednaldo Sousa.pdf: 2728911 bytes, checksum: ab82406a11153fd2c6032629dc6be132 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-06-04T14:33:45Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese final Ednaldo Sousa.pdf: 2728911 bytes, checksum: ab82406a11153fd2c6032629dc6be132 (MD5) Previous issue date: 2012 / CNPq / A emissão de poluentes atmosféricos, tais como, monóxido de carbono (CO), óxidos de enxofre (SOX) e óxidos de nitrogênio (NOX) é, atualmente, um dos maiores problemas encontrados em processos industriais. O óxido nítrico (NO) representa cerca de 95% de toda emissão de NOX para a atmosfera. Uma das principais fontes de emissão de NOX são as unidades de regeneração de catalisadores de craqueamento catalítico em leito fluidizado (FCC). Nesse trabalho, foram utilizados catalisadores de irídio suportados em aluminas (0,1-1,0%/Al2O3) e em aluminas modificadas com índio (0,1%Ir/InxAl2-xO3). Os catalisadores foram preparados pelo método de impregnação úmida, sendo que para os suportes foi utilizado o método da combustão. Os materiais obtidos foram avaliados cataliticamente na redução de NO com CO na presença de O2, H2O e SO2. Todos os catalisadores mostraram-se ativos e hidrotermicamente estáveis em toda região de temperatura investigada (250 – 600°C) operando sobre alta velocidade espacial. O s catalisadores que não continham In em suas formulações apresentaram uma pequena desativação na presença de SO2, enquanto que, para os que possuíam In a presença de SO2 no meio reacional aumentou a atividade dos catalisadores, comprovando o efeito promotor deste metal. Catalisadores com baixo teor de Ir mostraram-se mais ativos do que os com altos teores. A influência do O2 no meio reacional também foi investigada, onde foi verificada uma forte dependência da presença do mesmo para a atividade do catalisador. Na ausência de O2, os catalisadores investigados tiveram uma significativa redução da atividade tanto na redução de NO quanto na conversão de CO. Avaliando o efeito do pré-tratamento, verificou-se que as amostra préreduzidas tiveram um maior desempenho no teste catalítico do que as pré-oxidadas. Sugerindo assim, que o sítio ativo para a redução de NO com CO sobre catalisadores de irídio é o Ir0. Todos os catalisadores demonstraram alta conversão de CO e seletividade a CO2. / Salvador