Orientador: Daniela Zanchet / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química / Made available in DSpace on 2018-08-26T07:36:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Kokumai_TathianaMidori_M.pdf: 2185484 bytes, checksum: f809cfde78398806bc98554749cf01c8 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: Nanobastões de céria (CeO2) funcionalizados com grupos amino foram utilizados como suporte em catalisadores de cobre para a reação de deslocamento gás-água (WGS). A funcionalização da superfície do óxido foi realizada visando uma melhor dispersão da fase metálica no suporte, através da interação entre o grupo amino e o precursor Cu2+, com a posterior correlação entre esta modificação e a atividade do catalisador. Utilizou-se o método hidrotérmico para a síntese dos nanobastões, que foram posteriormente funcionalizados com 3-(aminopropil)trimetoxisilano. A adição do precursor Cu2+ ao suporte foi feita via impregnação, seguida de calcinação e redução (ativação do catalisador), etapa na qual se formaram as nanopartículas metálicas (Cu0) suportadas. Comparando os catalisadores com suporte de céria pura e de céria funcionalizada, observou-se que de fato a funcionalização resultou na maior dispersão do Cu2+ na superfície. No entanto, ela causou a menor dispersão do metal (Cu0) após a redução, a diminuição da redutibilidade da céria superficial, a fragmentação dos bastões e o menor desempenho catalítico frente à reação de WGS. Visando a compreensão destes sistemas, verificou-se que a calcinação após a adição de Cu2+ na amostra funcionalizada formou uma camada de SiO2 na superfície da céria, o que diminui a atividade por reduzir as interações Cu-CeO2 (formação de Cu-O-Si), corroborando a grande influência desta interface no desempenho destes catalisadores. Além disso, a menor dispersão de Cu0 na superfície funcionalizada após a redução demonstrou a importância da céria também na estabilização da fase metálica. Desta maneira, a funcionalização da superfície se mostrou uma abordagem interessante no que se refere à dispersão do precursor metálico no suporte / Abstract: Amino functionalized ceria nanorods were explored as support on copper catalysts for the water-gas shift (WGS) reaction. The purpose of the design of a functionalized oxide surface was to obtain a better metal phase dispersion on the support provided by amino-Cu2+ interaction, in addition to further correlation between this modification and the catalyst activity. The hydrothermal method was used to synthetize the nanorods, which were subsequently functionalized with 3-(aminopropyl)trimethoxysilane. The Cu2+ precursor was added to the support by impregnation, followed by calcination and reduction (catalyst activation), when the supported metallic (Cu0) nanoparticles were formed. By comparison of the catalysts obtained with pure ceria and functionalized ceria supports it was observed that the functionalization indeed caused a greater Cu2+ dispersion on the oxide surface. However, it gave rise to a lower metal dispersion (Cu0) after reduction step, along with the decrease of surface ceria reducibility, nanorods fragmentation and inferior catalytic performance towards WGS reaction. In order to understand these systems, it was confirmed that the calcination step (after Cu2+ addition) on functionalized sample created a SiO2 layer above ceria surface, therefore lowering the activity due to the decrease of Cu-CeO2 interactions (formation of Cu-O-Si), which corroborated the great influence of Cu-CeO2 interface on the activity. Also, the lower Cu0 dispersion on the functionalized surface after reduction showed the importance of ceria on the metallic phase stabilization. Hence, the surface functionalization demonstrated to be an interesting approach to the dispersion of metal precursor on the catalyst support / Mestrado / Quimica Inorganica / Mestra em Química

Orientadores: Antonio José Gomez Cobo, César Augusto Moraes de Abreu / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-16T13:01:21Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Freire_EleonoraMariaPereiradeLuna_D.pdf: 2485469 bytes, checksum: 5c15bdbbb73bd51d623eb4811e9d2248 (MD5) Previous issue date: 2005 / Resumo: Os catalisadores à base de paládio apresentam particular interesse para o tratamento de gases de exaustão automotiva, notadamente no caso da combustão do etanol. O presente trabalho tem o objetivo de estudar as propriedades físico- químicas de catalisadores Pd - Fe e Pd - Co suportados em alumina modificada pelo óxido de cério. Para tanto, catalisadores modelo foram preparados através do método de impregnação por via úmida, empregando-se sais precursores à base de nitrato dos metais, e os suportes Al2O3, CeO2 e CeO2/Al2O3. Os catalisadores obtidos tiveram seus teores metálicos determinados por meio de espectrofotometria de absorção atômica, tendo sido caracterizados através de adsorção de nitrogênio (método B.E.T), espectroscopia no infravermelho, difração de raio-X, redução à temperatura programada. Os sistemas preparados foram avaliados pela reação catalítica de oxidação do etanol em fase gasosa em um microreator tubular de leito fixo, operando a pressão atmosférica e a temperatura de 3500 C. Os catalisadores preparados apresentam frações mássicas em torno de 2 % para o Pd, e de 1% para os aditivos Fe ou Co. A adição de Pd, Pd-Fe e Pd-Co aos suportes Al2O3 e CeO2/Al2O3 não levou a modificações, nos volumes dos poros e nas áreas superficiais específicas. Esses resultados mostram que a adição dos metais pouco influenciam nas características texturais. Enquanto para os bimetálicos suportados em céria, há a hipótese da existência de microporos apesar de ter ocorrido diminuições relativas das áreas superficiais específicas os volumes dos poros permanecem constantes. Na reação de oxidação do etanol, os resultados das análises cromatográficas levam a concluir que a introdução dos aditivos cobalto e ferro ao paládio provoca redução de eficiência na conversão do etanol para os sistemas CeO2 e CeO2/Al2O3. A adição do cobalto ao paládio na alumina aumenta a conversão e apresenta alto rendimento para a oxidação do etanol e o catalisador paládio suportado em céria apresenta conversão menor do que o Pd-Co sobre alumina porém rendimentos semelhantes / Abstract: Palladium based catalysts have been, applied at the treatment of the automotive gas exhaustion, particularly in the case of ethanol combustion. In this context, the actual work has the aim to study the physical and chemical properties of the Pd, Pd-Fe and Pd-Co catalysts supported in alumina, ceria and alumina modified by the cerium oxide. The wet impregnation method was used to develop the model catalysts. Precursor salts metal nitrates as well as the supports Al2O3, CeO2 and CeO2/Al2O3, were used for this purpose. The catalysts were characterised by the methods of BET-N2, infrared spectroscopy (I.R), X- ray diffraction (XRD) and reduction at programmed temperature (TPR). The contents of the metal impregnated in the catalysts was quantified by atomic absorption spectrophotometry (A.A.S.). A fixed-bed tubular microreactor was used to evaluate the performance of the catalysts in the oxidation of ethanol in gas phase, at the atmospheric pressure and temperature of 350o C. The mass fractions observed for the palladium catalysts and those that had Fe and Co as additive, were around 2% and 1%, respectively. The addition of the Pd, Pd-Fe and Pd-Co to the alumina support and alumina modified by cerium oxide does not prove modification into they capacity of the porous and surface areas. This results prove that the addition of metals has no power to the textural characteristics. Whereas the supported bimetallic system in ceria has the theory of the existence of micropores despite of a relative decrease of specific surface areas, the capacity of porous remains stable. The ethanol oxidation reaction, and the results of the cromatographicas analysis conclude that the introduction of cobalt and iron into the palladium decreases the efficacy of ethanol conversion into the CeO2 and CeO2/Al2O3 systems. The addition of cobalt into the palladium in alumina increases the conversion and introduces high performance for the ethanol oxidation and the palladium catalyst supported by cerium shows minor , conversion than to the cobalt-palladium upom alumina, but with the same results / Doutorado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Doutor em Engenharia Química