Submitted by Eduarda Figueiredo (eduarda.ffigueiredo@ufpe.br) on 2015-03-11T12:30:10Z No. of bitstreams: 2 (dissertação_José_Eustáquio_Brainer_Neto).pdf: 7640320 bytes, checksum: 583b95d34c635c860bbb781613e515a6 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-11T12:30:10Z (GMT). No. of bitstreams: 2 (dissertação_José_Eustáquio_Brainer_Neto).pdf: 7640320 bytes, checksum: 583b95d34c635c860bbb781613e515a6 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2012-01-31 / O biorrefino da glicerina oriunda da fabricação do biodiesel, tornando a produção do biodiesel economicamente mais viável, leva à formação de produtos com elevados valores agregados. A primeira rota de valorização da glicerina estudada foi o processo de oxidação catalítica, onde os catalisadores com variados teores de platina, paládio e bismuto e suportados em carvão ativado, mostraram um bom desempenho em relação à formação de ácido glicérico. Nessa rota foram obtidos resultados expressivos da ordem de 83,5% de conversão e 81% em quimiosseletividade a T=40ºC e a P=1atm, já com o aumento da temperatura para T=60ºC, houve um aumento na conversão para 98,9% com uma diminuição na seletividade para 71,4%. Com isso, gerou-se uma boa perspectiva para produção em grande escala do ácido glicérico, a baixos custos de produção. A segunda rota de valorização da glicerina se deu a partir do processamento por hidrogenólise usando catalisadores constituídos de rutênio e níquel, com o objetivo do aumento de seletividade e rendimento na produção do 1,2-propanodiol. Os resultados obtidos com os catalisadores Ru(4%)-Ni(10%)/C e Ru(2%)-Ni(20%)/C estudados na hidrogenólise da glicerina mostraram seletividade em torno de 71,6% e 63,0% e rendimento em torno de 54,4% e 50,7%, respectivamente, quando comparados nas mesmas condições operacionais. Por fim, foi efetuada a modelagem cinética dos dados experimentais para a determinação dos parâmetros cinéticos e de equilíbrio envolvidos no processo.

Manganês(III)porfirinas têm sido relatadas como eficientes catalisadores em reações de oxigenação de hidrocarbonetos por vários doadores de oxigênio. Numa primeira etapa, foram realizadas a síntese e caracterização das porfirinas base-livre, posterior introdução de grupo sulfonato na H2(MPTFPP), a fim de que esta pudesse ser utilizada em reações em meio heterogêneo, e inserção de metal nas porfirinas base-livre, obtendo-se os catalisadores cis-[Mn(BFPBPP)]Cl, trans-[Mn(BFPBPP)]Cl, [Mn(MSO3TFPP)]Cl e [Mn(TSO3PP)]Cl. Realizou-se a funcionalização da sílica gel contendo grupos trimetilamônio, que permitia sua ligação com metaloporfirinas contendo cargas negativas periféricas, com grupos imidazol, que permitem ligação com a metaloporfirina via ligação coordenativa, favorecendo o aumento da atividade catalítica destes sistemas. Os catalisadores [Mn(BFPBPP)]Cl, trans-[Mn(BFPBPP)]Cl, [Mn(MSO3TFPP)]Cl foram utilizados na epoxidação do (Z)-cicloocteno e na oxidação do cicloexano por PhIO em meio homogêneo. A Mn(III)porfirina aniônica apresentou rendimentos comparáveis a sistemas clássicos, acompanhados de uma melhor seletividade. Tais resultados, acompanhados da vantagem de que este sistema poderia ser utilizado em meio heterogêneo, levaram à sua escolha para prosseguimento dos estudos. [Mn(MSO3TFPP)]Cl e [Mn(TSO3PP)]Cl foram então utilizadas em meio homogêneo e imobilizadas nos suportes IPG, SiN+, SiN+(IPG) como catalisadores na reação de epoxidação do (Z)-cicloocteno. No caso do PhIO, para ambas o suporte exerceu um efeito positivo, alcançando-se 100% de ciclooctenóxido com os sistemas [Mn(MSO3PTFPP)]-IPG, [Mn(MSO3PTFPP)]-SiN(IPG) e [Mn(TSO3PP)]-SiN(IPG). A presença de substituintes pentafluorofenis na [Mn(MSO3TFPP)]Cl tornaram-na mais ativa na catálise de epoxidação do (Z)-cicloocteno por H2O2, o que levou a considerar o efeito dos substituintes eletronegativos no sentido de tornar o centro metal-oxo mais eletrofílico, aumentando sua reatividade. Além disso, um aumento na atividade catalítica dos catalisadores utilizados em sistema heterogêneo, aliado à presença de imidazol adicionado, evidenciam o efeito positivo do suporte e papel duplo do co-catalisador, atuando como catalisador ácido-base e ligante trans ao Mn(III). Tais resultados comparam-se aos obtidos para sistemas clássicos, mas com a vantagem dos catalisadores obtidos neste trabalho poderem ser recuperados ao final da reação, podendo ser reutilizados. / Manganese(III)porphyrins have been described as efficient catalysts in hidrocarbon oxygenation reactions by a variety of oxygen donors. In a first step, the free-base porphyrins synthesis and characterization were performed, with posterior introduction of a sulfonato group in H2(MPTFPP), in order to use its heterogeneous catalyst, and metal insertion, rendering cis-[Mn(BFPBPP)]Cl, trans-[Mn(BFPBPP)]Cl, [Mn(MSO3TFPP)]Cl and [Mn(TSO3PP)]Cl. The silica gel containing trimethylammonium groups was functionalized with imidazole groups. The first allowed the linkage of anionic metalloporphyrins containing peripherical negative charges and the latter allows its linkage to metalloporphyrins via coordinative binding. Homogeneous [Mn(BFPBPP)]Cl, trans-[Mn(BFPBPP)]Cl, [Mn(MSO3TFPP)]Cl were used in the (Z)-cyclooctene epoxydation and cicloexane oxidation by PhIO. The anionic Mn(III)porphyrin had presented yields comparable to classic systems with a better selectivity. Such results allied to the possibility of use in heterogeneous system led to its choice to posterior studies. Homogeneous and heterogeneous [Mn(MSO3TFPP)]Cl e [Mn(TSO3PP)]Cl immobilized on IPG, SiN+, SiN+(IPG) supports were then used as catalysts in the epoxydation reaction of (Z)-cyclooctene. When PhIO was used, the support had a positive effect for both catalysts, reaching 100% epoxycyclooctane in [Mn(MSO3PTFPP)]-IPG, [Mn(MSO3PTFPP)]-SiN(IPG) e [Mn(TSO3PP)]-SiN(IPG). Because of bearing pentafluorophenyl groups, [Mn(MSO3TFPP)]Cl was more active in epoxydation reaction of (Z)-cyclooctene catalysis by H2O2, which led considering the effect of electronegative groups leading to a metal-oxo species more eletrophylic, increasing its reactivity. A rise in the catalytic activity of heterogeneous catalysts allied to imidazole addition show the positive effect of the support and the two-fold hole of the co-catalyst, acting as acid-base catalyst and trans ligand to Mn(III). Such results are comparable to that obtained for classical system with the advantage that the catalysts obtained in this work allow its recuperation and reuse.

Made available in DSpace on 2014-06-12T18:06:37Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo7838_1.pdf: 1710193 bytes, checksum: d6b22e1e4e4d7e16d2bc55c8ec9d949e (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2007 / A crescente disponibilidade de gás natural (GN) e a abundante produção de gás carbônico, obtido a partir da fermentação de mosto preparado a partir de produtos da cana-de-açúcar (caldo de cana e melaço), termoelétricas, e refinarias, têm suscitado interesse quanto à valorização destas matérias-primas. Os processos de conversão indireta do GN buscam produzir inicialmente o gás de síntese (CO e H2), intermediário na obtenção de hidrocarbonetos, combustíveis e compostos oxigenados. A tri-reforma do metano (TRM) busca através da combinação sinergética da reforma seca do metano (DRM), da oxidação parcial do metano (POM) e a reforma a vapor do metano (SRM). A combinação da reforma seca com a reforma a vapor para produzir gás de síntese nas proporções de H2/CO desejadas e se avaliar a formação de carbono. A presente dissertação avalia os resultados obtidos na conversão do gás natural via tri-reforma do metano empregando um catalisador de níquel suportado em γ-alumina (Ni/γ-Al2O3). As avaliações operacionais foram realizadas numa faixa de temperatura entre 923K e 1123K sob atmosfera de pressão. O efeito do oxigênio na alimentação aumentou os rendimentos de H2 e CO. Conversões máximas de 96,44% para CH4 e 45,41% para CO2, seletividade máxima de 92,55% para H2 e 8,61% para CO. Os rendimentos obtidos de H2 e CO foram 4,4 e 0,25% respectivamente, devido à presença da RWGS (reverse water gás-shift) que foi minimizada e portanto obteve-se rendimentos superiores de aproximadamente 37,00% e 5,00% para H2 e CO Para a caracterização do catalisador empregou-se absorção atômica, difratometria de raios-X, análise térmica, infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), área via Brunauer, Emmet e Teller (BET), microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de raios-X por emissão de energia (EDS), análise elementar do carbono antes e após as reações a fim de analisar a estabilidade do catalisador. O desenvolvimento do processo evidenciou as formações de H2 e CO, com traços de deposição de coque, para o processo de operação de leito fixo. Por fim, foi proposto um mecanismo cinético devidamente validado experimentalmente

Made available in DSpace on 2014-06-12T23:13:31Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo2848_1.pdf: 5615446 bytes, checksum: 23347ed08820b3a45fca7f65196b0836 (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2011 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A indústria têxtil é uma das responsáveis pela poluição ambiental, devido ao grande volume de efluente gerado em seus processos, geralmente liberado no meio ambiente, muitas vezes através de esgotos e redes fluviais. Este efluente é caracteristicamente colorido, de composição complexa e recalcitrante, o que compromete a vida aquática e a saúde pública. Neste trabalho foi proposta uma alternativa para tratamento deste efluente baseado em Processos Oxidativos Avançados (POA). Foi avaliada a eficiência da fotocatálise que utiliza o TiO2 como catalisador e ativação por meio de uma fonte luminosa (radiação solar ou artificial). Visando facilitar a aplicação desta técnica em situações reais (indústrias), propôs-se a impregnação do catalisador em um suporte inerte, que facilitaria a manipulação, recuperação após o uso e reutilização no processo. Assim, o objetivo do trabalho foi estudar a fotodegradação de efluentes têxteis mediada por TiO2, avaliar a utilização do catalisador imobilizado em cerâmicas porosas reticuladas (CPRs) e seu reuso, por fim estudar o efeito da orientação do catalisador como filmes finos na fotodegradação, no intuito de melhorar a eficiência e ajudar a compreender o processo fotocatalítico. Para comprovação da viabilidade do sistema utilizado, avaliou-se a fotodegradação do corante têxtil Remazol Amarelo Ouro RNL (RGY), posteriormente, de uma mistura de três corantes (o referido corante, o Remazol Vermelho RB 133% (RR) e o Remazol Preto B 133% (RB)), e, por fim, de um efluente real oriundo de uma indústria têxtil localizada no município de Caruaru. Inicialmente, o sistema foi explorado por meio de um planejamento fatorial fracionário (pH, tipo de radiação, concentração do catalisador e tempo de exposição a radiação), para averiguar as condições fotocatalíticas utilizando o catalisador em dispersão seguida da otimização, para posteriormente empregá-lo imobilizado nas CPRs. Como resultado destaca-se a obtenção de 100% na descoloração do RGY, observada através da absorbância medida no UV-Vis, e 89% na degradação, medida por meio de determinação de COT, com o uso de radiação solar sem necessidade de ajuste de pH. Resultado similar foi alcançado com o uso do catalisador imobilizado nas CPRs por meio da suspensão. O teste de reutilização do catalisador imobilizado mostrou a possibilidade de, no mínimo, 10 usos de uma mesma CPR sem comprometer a eficiência fotocatalítica. Para o efluente sintético (mistura de três corantes) também foi encontrado resultado satisfatório, com total descoloração e degradação de 73%, medido através da Demanda Química de Oxigênio (DQO) (7h sob radiação UV-C, pH 6, CPR impregnada através da suspensão). Apesar de ter sido observado pequena descoloração para o efluente real, obteve-se 73% de redução da DQO. Este resultado é significativamente superior ao encontrado pelo uso do tratamento convencional adotado (18% de redução na DQO). O conjunto de resultados obtidos mostra a elevada eficiência da técnica e apontam para a sua viabilidade no tratamento de efluente têxtil. Quanto ao TiO2 imobilizado na forma de filmes finos, filmes epitaxiais foram obtidos com diversas orientações: anatase nos planos de crescimento (001) e (100); misturas das duas formas alotrópica (anatase e rutilo) e rutilo no plano (101) e (001). Destes apenas os filmes que apresentaram anatase foram testados para a fotodegradação do corante RGY (3h sob radiação UV-C). Foi observado que diversos parâmetros influenciaram na atividade fotocatalítica: proporção das fases anatase/rutilo, morfologia e rugosidade. Mas pode-se observar que o plano de crescimento de cristal para anatase (100) mostrou melhor desempenho na fotodegradação da solução, 58% na descoloração e 70% na degradação (medido através da absorbância em 240 nm)

Submitted by Ana Hilda Fonseca (anahilda@ufba.br) on 2016-09-15T13:54:25Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Hadma S Ferreira.pdf: 4807595 bytes, checksum: 8bb7986a62f5be07c3650e1b2be5a62f (MD5) / Approved for entry into archive by Vanessa Reis (vanessa.jamile@ufba.br) on 2016-09-15T13:58:15Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Hadma S Ferreira.pdf: 4807595 bytes, checksum: 8bb7986a62f5be07c3650e1b2be5a62f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-15T13:58:15Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertacao_Hadma S Ferreira.pdf: 4807595 bytes, checksum: 8bb7986a62f5be07c3650e1b2be5a62f (MD5) / CNPq / Os óxidos de nitrogênio são responsáveis por três dos maiores fenômenos de poluição global. O smog fotoquímico, a chuva ácida e a poluição de água continental por espécies nitrato, assim como o gás estufa, estão associados a compostos de nitrogênio. Nas últimas décadas, várias tecnologias foram propostas e aplicadas para reduzir as emissões de óxidos de nitrogênio, de plantas industriais e do sistema de exaustão de automóveis. A redução seletiva dos óxidos nitrogênio com hidrocarbonetos (SCR-HC), em presença de oxigênio, tem sido extensivamente estudada como um processo promissor no controle das emissões de NOx de máquinas à diesel e gasolina com a vantagem de remover também hidrocarbonetos. Considerando estes aspectos, neste trabalho avaliou-se a atividade de catalisadores à base de óxido de ferro e zircônio sulfatado na SCR de óxidos de nitrogênio por propano. O efeito da fonte de sulfato nas propriedades do catalisador foi investigado. Os precursores foram preparados por técnicas de precipitação e impregnados com soluções aquosas de ácido sulfúrico, sulfato de amônio ou sulfato de cobre, seguido de calcinação à 550°C. As amostras foram caracterizadas por análise química, espectroscopia na região do infravermelho com transformadas de Fourier, difração de raios X, análise térmica (TG e DTA), medidas de área superficial especifica, dessorção à temperatura programada (TPD de NH3), espectroscopia Mössbauer e espectroscopia fotoeletrônica de raios X. Os catalisadores foram avaliados na faixa de 150 a 500°C na redução de NO a N2 por propano. Observou-se a formação da hematita em todas as amostras à base de óxido de ferro. As diferentes fontes de íon sulfato afetaram a área superficial especifica dos catalisadores bem como suas atividades. A hematita foi inativa na redução de NO mas, as amostras sulfatadas foram ativas, independentes da fonte de enxofre. O oposto foi notado na conversão do propano. Os catalisadores mais ativos na redução de NO foram as amostras preparadas com sulfato de amônio e sulfato de cobre. No catalisador à base de zircônia foi observada a presença das fases tetragonal e monoclínica, enquanto os sólidos sulfatados apresentou apenas a fase tetragonal. As áreas superficiais especificas dessas amostras, aumentaram devido ao enxofre. A atividade variou tanto na redução do NO, como na oxidação do propano dependendo da fonte do sulfato. O catalisador mais ativo foi aquele preparado com sulfato de cobre. Concluiu-se que os catalisadores à base de zircônia são mais promissores para a SCR de óxidos de nitrogênio por hidrocarbonetos que os óxidos de ferro. / Nitrogen oxides are responsible for the three of the main phenomena related global pollution. The photochemical smog, the acid rain and the pollution of continental water by nitrate species, as well as the greenhouse effect, are related to nitrogen compounds. In the last decades several technologies have been proposed and used to reduce the emissions of nitrogen oxides from industries and automobiles. Among them, the selective catalytic reduction (SCR) of nitrogen oxides by hydrocarbons, in oxygen presence, has been extensively studied as a potential process in NOx emission control for diesel and lean-born engines with the advantage of removing the hydrocarbons. By considering these aspects, the activity of sulfated iron oxide-based catalysts and sulfated zirconia-based catalysts in the SCR of nitrogen oxides by propane was evaluated in this work. The effect of the sulfate source on the properties of the catalysts was also investigated. The precursors were prepared by precipitation techniques and impregnated with aqueous solutions of sulfuric acid, ammonium sulfate or copper sulfate, followed by calcination at 550ºC. Chemical analysis, Fourier transform infrared spectroscopy, X-ray diffraction, thermal analysis (DTA, TG), specific surface area measurements, temperature programmed reduction, acidity measurements (ammonia TPD), Mössbauer spectroscopy and X-ray photoelectron spectroscopy were used to characterize the samples. Hematite was produced in all iron oxide-based samples and different sulfate sources affected the areas of the catalysts as well as their activities. Hematite itself was almost inactive in NO reduction but the sulfated samples were active, regardless the sulfur source. The opposite was noted in the propane conversion. The most active catalysts in NO reduction were the samples prepared with ammonium sulfate and copper sulfate. The zirconia- based catalyst was made of monoclinic and tetragonal phases but the sulfated samples were only made of the tetragonal phase. The specific surface areas of these samples increased due to sulfur. The activity changed to both NO reduction and propane oxidation depending on the sulfate source. The most active catalysts were those prepared with copper sulfate. It was concluded that zirconia-based catalysts are more promising catalysts to (SCR) of nitrogen oxides by hydrocarbons.

127f. / Submitted by Ana Hilda Fonseca (anahilda@ufba.br) on 2013-04-04T14:19:14Z No. of bitstreams: 11 SUMÁRIO.pdf: 387928 bytes, checksum: 97572aa6a0c6f9e1603c58e13445c4b0 (MD5) SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS.pdf: 185948 bytes, checksum: a4cf4835add63bfe3410965e6ed99060 (MD5) REVISÃO BIBLIOGRÁFICA.pdf: 613262 bytes, checksum: 899ef505497cce7f776561ff2903c41b (MD5) RESUMO.pdf: 90910 bytes, checksum: e6ff997e49241b2db759eb772d78d856 (MD5) RESULTADOS E DISCUSSÃO.pdf: 1410244 bytes, checksum: 0fbf4fad7b7711daf673de9304838f4d (MD5) REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS.pdf: 300838 bytes, checksum: 62907154b73fa8bcd4beeee4fd354b30 (MD5) MATERIAIS E MÉTODOS.pdf: 429719 bytes, checksum: 9268517f88f142b52bb2143340091ae0 (MD5) INTRODUÇÃO.pdf: 119594 bytes, checksum: 2fcf034b8b72f623889327317c5a1acf (MD5) FICHA CATALOGRÁFICA.pdf: 138900 bytes, checksum: 286ccabdd5fdfac3f47751be3a687469 (MD5) CONCLUSÕES.pdf: 116706 bytes, checksum: 36835ca113d33c96d635431e3f74e4b5 (MD5) ANEXO.pdf: 295248 bytes, checksum: 636ae63d87a78c28a1aa23421f0cc552 (MD5) / Rejected by Ana Hilda Fonseca(anahilda@ufba.br), reason: Pedir para o aluno colocar em um só arquivo. on 2013-04-29T15:49:36Z (GMT) / Submitted by Ana Hilda Fonseca (anahilda@ufba.br) on 2013-05-21T16:00:42Z No. of bitstreams: 1 Tese Márcio Luís O Ferreira.pdf: 3909041 bytes, checksum: c22e89a198f2b436130cf2b453fd102b (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Hilda Fonseca(anahilda@ufba.br) on 2013-05-21T16:02:17Z (GMT) No. of bitstreams: 1 Tese Márcio Luís O Ferreira.pdf: 3909041 bytes, checksum: c22e89a198f2b436130cf2b453fd102b (MD5) / Made available in DSpace on 2013-05-21T16:02:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tese Márcio Luís O Ferreira.pdf: 3909041 bytes, checksum: c22e89a198f2b436130cf2b453fd102b (MD5) Previous issue date: 2011 / Neste trabalho, foi estudado o efeito da adição de ouro em diferentes concentrações (0,01; 0,1 e 0,3%) na atividade, seletividade e estabilidade de catalisadores de platina (0,3 %) e rênio (0,3 %) suportados em alumina clorada, destinados à reforma catalítica de nafta de petróleo. As amostras foram preparadas por co-impregnação dos sais metálicos (ácido hexacloroplatínico, perrenato de amônia e ácido tetracloroaúrico) em alumina comercial e caracterizados por difração de raios X, redução termoprogramada e dessorção à temperatura programada de piridina. Além disso, os catalisadores foram avaliados na desidrogenação de cicloexano e isomerização de n-pentano, reações consideradas modelo das funções metálicas e ácidas, respectivamente. O desempenho catalítico das amostras foi avaliado na reforma de n-heptano. Após a reação de isomerização de n-pentano e reforma de n-heptano, os catalisadores foram analisados por oxidação termoprogramada. Observou-se que a adição de ouro facilita a redução da platina e este efeito aumentou com a diminuição do teor desse metal; um efeito inverso foi observado com os catalisadores de rênio. Nos catalisadores trimetálicos, a presença de 0,3% de ouro causa um aumento da interação dos metais entre si e com o suporte. A adição de ouro no catalisador monometálico de platina promoveu um decréscimo da atividade catalítica dos sítios metálicos, na reação de desidrogenação do cicloexano. Esse efeito aumentou com o teor de ouro e foi atribuído à provável formação de ligas com a platina, inativas da reação ou ao recobrimento de átomos de platina pelo ouro. A natureza e a quantidade dos sítios ácidos também foram alterados pela presença do ouro, mas não se observou uma relação simples essa propriedade e o teor desse metal. A atividade do catalisadores mono e bimetálicos de platina na reação de isomerização de n-pentano foi diminuída devido à adição de ouro. Por outro lado, a seletividade a isopentano dos catalisadores bimetálicos de platina e rênio foi pouco alterada com a adição de ouro. A adição de ouro ao catalisador de platina, associada ou não ao rênio, suportada em alumina conduziu a uma diminuição na conversão do n-heptano. Por outro lado, a adição de ouro influenciou pouco a seletividade a isômeros e a compostos aromáticos. A presença de ouro, de maneira geral, diminuiu a formação de coque, tanto na isomerização do n-pentano como na reação de reforma de n-heptano. Os catalisadores com teores mais elevados de ouro apresentaram menores quantidades de coque. A amostra trimetálica com 0,01% de ouro apresentou atividade similar à amostra bimetálica de platina e rênio na reação de reforma e n-heptano. Entretanto, a presença de 0,3% de ouro no catalisador bimetálico de platina e rênio inibiu a formação de coque durante as reações de isomerização de n-pentano e de reforma de n-heptano tornando-o, dessa forma, um sistema promissor na reação de reforma de nafta para a produção de gasolina com elevado índice de octanas. / Salvador

A proposta deste trabalho consistiu em realizar o estudo experimental e matemático do processo de sulfonação de resinas estirênicas reticuladas com etileno-glicol dimetacrilato (PS-EGDMA) e trietileno-glicol dimetacrilato (PS-TEGDMA). O processo de sulfonação de resinas estirênicas é uma das modificações químicas mais utilizadas na indústria e permite conferir características como seletividade às resinas, favorecendo seu uso em diversos processos. Foi utilizado um planejamento de Taguchi L9 com os fatores: fração monomérica, fração de agentes reticulantes e fração de solventes inertes (tolueno e heptano), referentes ao processo de polimerização. As resinas produzidas foram utilizadas na sulfonação, na qual a temperatura foi variada para determinar o ponto ótimo em termos de capacidade de troca iônica e variação de massa. Por meio de balanços de massa e fazendo o uso do modelo do núcleo não reagido foi feita a modelagem matemática do processo. Os resultados obtidos mostram que as resinas reticuladas com etileno-glicol dimetacrilato (EGDMA) e trietileno-glicol dimetcrilato (TGDMA) apresentam boa capacidade de troca iônica (CTI) quando comparadas às resinas comerciais de estireno-divinilbenzeno (S-DVB), como, por exemplo, a Amberlyst®. As partículas sulfonadas de PS-EGDMA apresentaram CTI de 3,988 meq/g com ganho de massa de 30% enquanto as de PS-TEGDMA apresentaram capacidade de 3,477meq/g com ganho de massa de 47% no ponto ótimo tendo sido produzidas com temperaturas de sulfonação de 57,5ºC e 65ºC respectivamente. O modelo desenvolvido apresentou bom ajuste no intervalo entre o início da reação e o ponto máximo de capacidade de troca iônica, sendo capaz de prever as constantes cinéticas e de difusão da reação. Além disso, as partículas produzidas foram testadas na catálise heterogênea e conversões acima de 78% foram obtidas mostrando-se um eficiente catalisador. / The purpose of this work was to carry out the experimental and mathematical study of the sulfonation process of styrenic resins cross-linked with ethylene glycol dimethacrylate (EGDMA) and triethylene glycol dimethacrylate (TEGDMA). The sulfonation process of styrenic resins is very used in industry and allows particles to achieve characteristics like selectivity, favoring its use in several processes. It was used Taguchi L9 experimental design with the following factors: monomer molar fraction, fraction of crosslinking agents and fraction of inert solvents (toluene and heptane), referring to the polymerization process. The resins produced were used in the sulfonation process, in which the temperature was varied to determine the optimum point in terms of ion exchange capacity and mass variation. Mass balances and the unreacted core model were in order to develop the mathematical model. The results showed that PS-EGDMA and PS-TGDMA crosslinked resins exhibit good ion exchange capacity when compared to styrene-divinylbenzene (S-DVB) commercial resins, such as Amberlyst®. The sulfonated PS-EGDMA particles showed ion exchange capacity of 3,988 meq/g with a mass gain of 30% while those of PS-TEGDMA presented a capacity of 3,477meq/g with mass gain of 47% at the optimum point and were produced with sulfonation temperatures of 55.7ºC and 65ºC respectively. The developed mathematical model showed a good fit in the interval between the beginning of the reaction and the maximum point of ion exchange capacity, being able to predict the kinetic and diffusion constants of the reaction. In addition, the produced particles were tested in the heterogeneous catalysis and conversions above 78% were obtained proving an efficient catalyst.

O mundo moderno é extremamente dependente de combustíveis fósseis como fonte de energia primária e essa forte dependência leva a problemas políticos, econômicos e ambientais. Como possível solução a esses problemas tem-se as células combustíveis, pois são dispositivos que geram energia elétrica limpa diretamente de reações eletroquímicas produzindo, além da energia elétrica, apenas calor e água. Logo, percebe-se que essas células são fontes de energia confiáveis, renováveis e não poluentes, que contribuem para o desenvolvimento sustentável. Devido a isso, este trabalho teve como objetivo principal a síntese (por um método inédito) e a caracterização de materiais porosos a base de cromita de lantânio, LaxSr1-xCryFe1-y(Mn1-y)O3-?, para possível implementação como material de anodo e catodo de célula a combustível de óxido sólido (SOFC). Particularmente, estudos com anodos nos quais o transporte eletrônico é feito por materiais cerâmicos ao invés de metais são a área mais promissora na pesquisa recente. Além disso, materiais a base de manganita de lantânio dopadas com estrôncio são na atualidade os materiais mais usados na construção do catodo da SOFC. Nesta tese os materiais foram sintetizados pelo método sol-gel com agentes direcionador e dilatador de estrutura, resultando em materiais porosos em forma de esponja e com a estrutura perovskita, porém com fases espúrias. Foi estudada a influência do processamento de calcinação e de dopagem sobre as estruturas cristalográficas e porosas dos materiais. A maior temperatura de calcinação favoreceu a formação da estrutura perovskita com a retenção da fase romboédrica e reduziu a presença das fases espúrias, porém reduziu a porosidade, principalmente dos menores mesoporos, e a área superficial dos materiais. Por outro lado, ao dopar o sítio B os materiais com 75 %mol de La e calcinação a 1000 °C, observou-se a formação de um maior volume de mesoporos, ao mesmo tempo, que produziu uma maior quantidade de mesoporos menores e favoreceu a retenção da fase romboédrica da estrutura perovskita. Quanto ao comportamento eletrocatalítico, as células com eletrodos confeccionados a partir de La0,33Sr0,66Cr0,33Mn0,33O3-? apresentaram os melhores resultados tanto para anodo como para catodo entre as amostras avaliadas na tese. Além do mais, foram obtidos dois materiais, um cerâmico (La0,33Sr0,66Cr0,33Mn0,33O3-?) e um compósito cerâmico (La0,33Sr0,66Cr0,33Mn0,33O3-? + ZrO2 8%mol Y2O3) bons candidatos a catodo da SOFC. Esses materiais possuem uma composição química não encontrada na literatura para tal finalidade, ou seja, são inéditos. / The modern world is extremely dependent on fossil combustibles as primary source of energy and, this dependence brings political, economic and ambient problems. As a possible solution to these problems are the fuel cells, because they are devices that generate clean electric energy directly from electrochemical reactions, producing besides electric energy, heat and water. Therefore, these cells are reliable, renewable and non-pollutant sources, that contribute to the sustainable development. Related to it, this work had the main goal the synthesis (by a new method) and characterization of porous materials based on lanthanum chromite, LaxSr1-xCryFe1-y(Mn1-y)O3-?, for possible use as anode and cathode material of Solid Oxide Fuel Cell (SOFC). In particular, studies of anodes in which the electronic transport is performed by ceramic materials instead of metals are the most promising recent research area. Moreover, materials based on lanthanum manganite doped with strontium are now a days the more used materials for SOFC cathodes. In this thesis, the materials were synthesized by the sol-gel method with directing and swelling structure agents, resulting in porous sponge materials with perovskite structure, but having spurious phases. The influence of the calcination and doping of the materials upon the crystallographic and porous structures were studied. Higher calcination temperature favored the formation of the perovskite structure and reduced the presence of spurious phases, but reduced the porosity, mainly of smaller mesopores and the surface area. On the other hand, doping the B site in materials with 75 %mol of La and the calcination at 1000 oC produced a higher mesopore volume, a higher amount of small mesopores and favored the retention of the rhombohedral perovskite structure. Regarding the catalytic behavior, the cells with electrodes of La0,33Sr0,66Cr0,33Mn0,33O3-? presented the best results as anode and cathode among the evaluate samples. Moreover, two materials were obtained, a ceramic one, (La0,33Sr0,66Cr0,33Mn0,33O3-?) and a ceramic composite, (La0,33Sr0,66Cr0,33Mn0,33O3-? + ZrO2 8%mol Y2O3), good candidates as SOFC cathodes. These materials have a chemical composition, which were not reported in the literature for this application, being unique.

Trabalho de investigação desenvolvido na Chalmers University of Technology. Department of Chemical and Biological Engineering. Division of Chemical Engineering. Competence Centre for Catalysis / Tese de mestrado integrado. Engenharia Química. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2012

COSTA, E. Efeito da variação de lítio em catalisadores de ferro tendo potássio e cobre como promotores para a síntese Fischer-Tropsch. 95 f. 2010. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2010. / Submitted by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-03-23T12:23:25Z No. of bitstreams: 1 2010_dis_ecosta.pdf: 2161446 bytes, checksum: ec2de3e4dd8bf253f8868c4184687250 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa(mmarlene@ufc.br) on 2016-03-28T17:12:51Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2010_dis_ecosta.pdf: 2161446 bytes, checksum: ec2de3e4dd8bf253f8868c4184687250 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-03-28T17:12:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2010_dis_ecosta.pdf: 2161446 bytes, checksum: ec2de3e4dd8bf253f8868c4184687250 (MD5) Previous issue date: 2010-02-24 / New environmental regulations and a possible instability in the international oil market have led to a renewal interest in the Fischer-Tropsch Synthesis (FTS), which is an alternative to produce more environmental friendly fuels. The FTS is a polymerization reaction, in which syngas (H2 + CO) reacts in the presence of catalyst to produce hydrocarbons. Three iron-based catalysts supported in silica and promoted with lithium were synthesized and the effects of lithium content and operating conditions (temperature and pressure) were studied. The composition of the catalysts was based on 100Fe/5Cu/24K/240SiO2 (molar basis) with varying lithium concentration 06Li, 12Li e 24Li. The catalysts were characterized by X-ray fluorescence, X-ray diffraction, thermogravimetric analysis, textural analysis and temperature programming reduction. An experimental planning was carried out for each catalyst, varying the temperature from 240 to 270 ºC and the pressure from 20 to 30 atm. The answer variables were the average carbon number (Nm), dispersion and curtosis of the product distribution. The reactions were carried out in a slurry bed reactor and the products were analyzed by gas chromatography. The products were identified by means of internal standards and quantified by mass balance. The product distribution of the FTS presented a normal distribution in the diesel and wax region. The distribution was similar to a Gaussian curve for all catalysts. The liquid products consisted mainly of n-parafins. The results for all catalysts presented significant quantities of n-parafins in the range of 20 to 36 carbons. The perturbation analysis of the independent variables (temperature, pressure and lithium content) showed that only the lithium content has a significant effect over the average carbon number, at a 90% confidence level. The lithium content presented a negative effect over the average carbon number. / Diante das atuais exigências ambientais e uma possível instabilidade no mercado internacional de petróleo, o processo de Síntese de Fischer-Tropsch (SFT) representa uma nova trajetória tecnológica na busca de combustíveis alternativos limpos. A SFT é uma reação de polimerização, na qual o gás de síntese (H2 + CO) reage na presença de um catalisador produzindo uma mistura de hidrocarbonetos. A fim de se estudar o efeito das condições operacionais (temperatura e pressão) e do teor de lítio como promotor em catalisadores de ferro para a (SFT) foram sintetizados três catalisadores suportados em sílica. A composição desses catalisadores em base molar seguiu o padrão: 100Fe/5Cu/24K/240SiO2, variando apenas a concentração de lítio, em 06Li, 12Li e 24Li. Os catalisadores foram caracterizados através das técnicas de fluorescência de raios-X, difração de raios-X, análise termogravimétrica, análise textural e redução a temperatura programada. Foi realizado um planejamento experimental fatorial para cada catalisador e as variáveis respostas selecionadas foram o número médio de carbono (Nm), a dispersão e a curtose da distribuição dos produtos. A pressão variou de 240 a 270ºC e a pressão de 20 a 30 atm. As reações foram conduzidas em um reator de leito de lama de alta pressão e os produtos gerados foram analisados por cromatografia gasosa e identificados através de padrões internos e quantificados a partir de balanços molares e programa computacional de estimativa de área dos picos. A distribuição de hidrocarbonetos resultantes da reação da Síntese de Fischer-Tropsch apresentou comportamento de uma distribuição normal para fração diesel e graxa, semelhante ao comportamento de uma Gaussiana para todos os catalisadores nas condições estudadas. Os produtos líquidos obtidos nas corridas experimentais da SFT são constituídos principalmente de n-parafinas. Os resultados de todos os experimentos para os três tipos de catalisador apresentaram quantidades significativas de n-parafinas na faixa de 20 a 36 átomos de carbono. A análise estatística da perturbação das variáveis independentes do processo (temperatura, pressão e concentração de lítio no catalisador) sobre o número médio de carbonos mostra que apenas a concentração de lítio no catalisador tem um efeito significativo para um intervalo de confiança de 90%. A concentração de lítio apresenta influência negativa, indicando que sua utilização desfavorece a produção de hidrocarbonetos de maior peso molecular.