Orientador: Elizabete Jordão / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-20T06:02:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fachini_Adriano_M.pdf: 2865289 bytes, checksum: 8df74e5d6020c738e07e21e687d61369 (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: Neste trabalho foi desenvolvido um catalisador mássico à base de óxidos mistos de Alumínio, Níquel e Cobre com vistas à utilização em sínteses de álcoois superiores a partir de gás de síntese (CO/H2). Para tanto foi realizado um estudo da preparação tendo por base patentes desenvolvidas pelo Instituto Francês do Petróleo (IFP) e outros trabalhos anteriormente desenvolvidos. Os resultados experimentais obtidos para os sistemas AINiCu demonstraram, através dos perfis de redução gravimétricos, a presença de uma liga Ni-Cu, confirmada pelos ensaios termogravimétricos. Por sua vez, a caracterização do catalisador preparado revela a obtenção de um sólido com propriedades fisico-químicas muito semelhantes às de um sólido industrial de referência, sugerindo que as condições adotadas para a preparação conduzem a um catalisador produtivo na reação de síntese de álcoois superiores. Os testes catalíticos, realizados a 2500 C e 50 atm, com o sistema AlNiCu N mostraram um alta conversão a álcoois,particularmentea metanol, ao contrário do observado para o catalisador industrial, AICoCu, que apresentou alta conversão a alcanos, especialmente a metano, nas mesmas condições reacionais / Abstract: A new massic catalyst based upon Aluminum, Nickel and Copper oxides was prepared to be used in higher alcohol synthesis, by the same method previously developed by Institut Français du Pétrole (IFP), where Cobalt was used instead of Nickel in a commercial catalyst. Results obtained by Atomic Absorption, Superficial Area Measurements and X-Ray Diffraction (XRD) showed that the nickel catalysts have physical properties similar to those found for the commercial catalyst. The reducibility study was performed using Thermal Analysis Technics, as Thermogravimetric Analysis (TGA) and Temperature Programmed Reduction (TPR) and the analysis of reduction profiles indicated a decrease in the reduction temperature of catalysts from 6000C to 2200C when Copper was added to AI-Ni systems. This was caused due to the formation of a Ni-Cu alloy that enhances the reducible ability of the catalyst precursor. The kinetic tests performed at 2500C and 50 atm for the AINiCuN catalyst showed a high conversion rate to alcohols, particularly methanol, contrary to those obtained for the industrial catalyst, AICoCu, where mainly alcanes have been obtained, under the same reaction conditions / Mestrado / Mestre em Engenharia Química

171 f. / Submitted by Ana Hilda Fonseca (anahilda@ufba.br) on 2013-04-05T16:20:08Z No. of bitstreams: 1 TESE de JOSÉ VIEIRA.pdf: 3149916 bytes, checksum: ae97b9529d9f037894f8f11cdb43a595 (MD5) / Approved for entry into archive by Ana Hilda Fonseca(anahilda@ufba.br) on 2013-05-09T12:23:39Z (GMT) No. of bitstreams: 1 TESE de JOSÉ VIEIRA.pdf: 3149916 bytes, checksum: ae97b9529d9f037894f8f11cdb43a595 (MD5) / Made available in DSpace on 2013-05-09T12:23:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 TESE de JOSÉ VIEIRA.pdf: 3149916 bytes, checksum: ae97b9529d9f037894f8f11cdb43a595 (MD5) Previous issue date: 2011 / CAPES / Catalisadores de cobre, impregnados ou não com cério, suportados em y-Al2O3, hidróxidos duplos lamelares (LDHs) baseados em Mg/Al, e zeólitas (ZSM-5, Y e MCM-22), foram preparados, caracterizados e avaliados com o objetivo de investigar a influência do ambiente químico e das propriedades físico-químicas destes suportes sobre a atividade na reação de oxidação preferencial de monóxido de carbono (PROX). Os catalisadores suportados em y-Al2O3 foram preparados pelos métodos da decomposição térmica e coprecipitação dos nitratos de Cu, Ce, e Al. Os catalisadores suportados nas hidrotalcitas e nas zeólitas foram preparados por troca catiônica. Eles foram submetidos a diversos métodos de ativação e caracterizados por ICP OES, FRX, DRX, FTIR, TPR-H2, TG/DTG, isoterma de adsorção de N2, MEV e teste catalítico na reação de oxidação preferencial e CO em atmosfera rica em hidrogênio com e sem H2O. O catalisador mais ativo, preparado pelo método da coprecipitação dos nitratos (CP), também foi testado na presença de H2O e CO2 e mostrou-se pouco afetado pela presença desses contaminantes. Seu desempenho satisfatório pode ser atribuído às suas propriedades texturais e químicas, e à alta dispersão das fases de cobre no material nanoparticulado do suporte y-Al2O3. A topologia e o ambiente químico gerados pela y-alumina, além das características texturais da sua superfície foram mais favoráveis à dispersão das espécies ativas de e à interação Cu-Ce, o que facilitou a redutibilidade das espécies de Cu. Por outro lado, a bidimensionalidade das LDHs e as topologias MWW, FAU e MFI das zeólitas mostraram-se menos eficazes para a formação e estabilização das espécies ativas de cobre para a reação PROX . / Salvador

Orientador: Elizabete Jordão / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-20T20:30:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Vieira_AlbertoMagnoMenezes_M.pdf: 3343827 bytes, checksum: fc2a93d33f9d3e990dfda725fa6b9370 (MD5) Previous issue date: 1995 / Resumo: Neste trabalho foi feito um estudo quantitativo da reação de decomposição do metanol utilizando os catalisadores Pd/Al2O3C5/95),Pd/La203(5/95) e Pd-Cu/La203 (5% de Pd+Cu, razão molar Pd/Cu = 1/1), visando contribuir para um melhor entendimentodo mecanismoda reação de síntesedo metanol. O método de preparação dos catalisadores utilizado foi o da impregnação semi-úmida. Os catalisadores foram caracterizados através dos métodos: Absorção atômica, método de BET, redução à temperatura programada, análise termogravimétrica, Espectroscopia de infra-vermelho, difração de raios-X e microscopia eletrônica de varredura. Para os ensaios analíticos, o metanol foi vaporizado em saturadores, arrastado pelo gás argônio e a composição efluente do reator analisada por cromatografia gasosa em linha. Os resultados experimentais obtidos mostram que o metanol se decompõe, numa faixa de temperatura entre 488 e 578 K (215 e 305°C) e pressão diferencial de 0,5 bar, para formar essencialmente H2, CO, CO2, CH4 e DME em diferentes proporções para os vários catalisadores. A análise dos resultados obtidos mostra ser possível relacionar as reações de síntese e decomposição do metanol pelo fato do mecanismo de ambas as reações ser formado pelos mesmos intermediários, conforme previsto pelo princípio da reversibilidade microscópica / Abstract: In the present work a quantitative study was done, conceming the methanol decomposition reaction using Pd/AI2O3(5/95),Pd/La203(5/95) and Pd-Cu/La203(5% Pd+Cu, molar ratio Pd/Cu=1/I), aiming to bring some contribution toward a better understanding of the mechanism of the methanol synthesis reaction. These catalysts were prepared by semi-wet impregnation. Technical support to the preparation stage was given through several characterization tests, which included Atomic absorption, BET studies, Temperature programmed reduction, Thermogravimetric analysis, Infra-Red Spectroscopy, X-ray diffraction and Scanning electron microscopy. Methanol was vaporized in bubblers and carried by argon gas and the composition of the reactor's effluent stream was analysed by gas chromatography. The experimental results obtained shows that the methanol, between 488-578 K (215-305 DC) temperature range and 0,5 bar differential pressure, decomposes giving essentially H2, CO, CO2, CH4 and DME. An analysis of the results shows that it is possible to conciliate the synthesis and decomposition of the methanol by the fact that both reaction are formed by the same intermediate products, just as it is imposed by the Microscopic Reversibility PrincipIe / Mestrado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Elizabete Jordão / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-22T11:35:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Fraga_MarcoAndre_M.pdf: 2253921 bytes, checksum: d4eb6e985e810b2eabeedcb40f230731 (MD5) Previous issue date: 1996 / Resumo: Neste trabalho foi realizado um estudo do comportamento de catalisadores mássicos à base de Al, Ni e Cu na reação de hidrogenação do CO, avaliando-se o seu desempenho em função da temperatura de ativação (275, 385 e '500 GRAUS¿C) e da variação das condições de preparação (pH e concentração das soluções dos sais). Os testes catalíticos foram realizados em um reator tubular de leito fixo, onde os sólidos foram ativados ¿in situ¿ e a reação conduzida a '250 GRAUS¿C e 50 bar. Os resultados das análises de BET indicaram que os sistemas estudados são menos estáveis que o catalisador comercial AlCoCu. A análise dos produtos de reação indicou uma alta seletividade dos sólidos à produção de álcoois, particularmente o metanol. Testes de Hidrogenação à Temperatura Programada (HTP) realizados após a reação indicaram que a formação de espécies carbonadas sobre o catalisador não é significativa. Esses resultados mostraram experimentalmente o processo de segregação da liga Ni-Cu, descritos em estudos teóricos na literatura, ocasionado pela instabilidade termodinâmica da liga nas condições reacionais. A segregação leva à formação de uma liga enriquecida com Cu localizada na superfície do catalisador / Abstract: In this work it was studied the behaviour of bulk Al, N, and Cu based-catalysts in the CO hydrogenation reaction, evaluating their performance as a function of activation temperature (275, 385 and '500 DEGREES¿C and preparation conditions (pH and salt solutions concentration). The catalytic tests were developed in a fixed-bed tubular reactor, where the solids were activated ¿in situ¿ and the reaction was carried out at '250 DEGREES¿C and 50 bar. Results of BET analysis showed that the investigated systems are less stable than commercial catalyst AlCoCu.). The catalytic tests were developed in a fixed-bed tubular reactor, where the solids were activated ¿in situ¿ and the reaction was carried out at '250 DEGREES¿C and 50 bar. Results of BET analysis showed that the investigated systems are less stable than commercial catalyst AlCoCu. Reaction products analysis indicated a high selectivity of these solids to alcohol, particularly methanol. Temperature Programmed hydrogenation tests (HTP), performed after reaction, indicated that the surface carbon formation is not significant. These results showed experimentally that the segregation process of the Ni-Cu alloy, described in theoretical studies in the literature, is caused by alloy thermodynamic instability at reaction conditions. The segregation leads to an alloy enrichment in Cu, located on the catalyst surface / Mestrado / Sistemas de Processos Quimicos e Informatica / Mestre em Engenharia Química

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:55:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2628.pdf: 6650095 bytes, checksum: 735ff6e6d408ce155ed63ad80d7cac36 (MD5) Previous issue date: 2008-07-02 / Financiadora de Estudos e Projetos / Cu/CeO2 catalysts doped with Au, Pd or Pt (WGSR) were prepared and applied in water gas shift reaction. The CeO2 support was prepared by four different way: urea co-precipitation-gelation (CeO2-UGC), hydrothermal method (CeO2-HT), precipitation with NH4OH (CeO2-P) and Pechini method (CeO2-Pe). The CeO2-ZrO2 oxide was prepared by Pechini (CeO2-ZrO2-Pe). The Cu deposition was performed by deposition-precipitation on CeO2- UGC, CeO2-HT and CeO2-P (3, 5 or 10wt% Cu/CeO2) and by impregnation on CeO2-Pe and CeO2-ZrO2-Pe. The Au, Pd and Pt (0,2, 0,5 or 0,8wt%) deposition was made by deposition-precipitation. The supports and supported catalysts were characterized by X ray diffraction (XRD), BET specific surface area, X ray energy dispersive spectroscopy (EDS), temperature programmed reduction (TPR), X ray photoelectron spectroscopy (XPS), electronic transmission microscopy (TEM), temperature programmed reduction with dispersive X-ray absorption spectroscopy (TPR-DXAS) and temperature programmed oxidation (TPO). The catalysts were tested in low-temperature water-gas shift reaction and the products were analyzed online by gas chromatography. The results showed that the addition of ZrO2 to CeO2 avoided the decrease of specific surface area of support. The CeO2-P support presented the higher specific surface area. The addition Au, Pd or Pt increased the activity of the catalysts with lower amount metal (< 3,0 wt%). In the catalysts with metal amount higher than 0,5 wt% only the Pd promoted catalysts showed the same or higher activity than copper catalysts. The bimetallic catalysts presented diverse behaviors. In the catalysts with Au the activity decreased with the increase of Au amount. On the other hand, the catalysts with Pd presented opposite performance, with the activity increasing when Pd amount increases. The Pt promoted catalysts do not showed activity changes with increase of Pt amount. The Pd showed the best performance among the materials tested as monometallic catalyst or as promoter in the copper catalysts. / No presente trabalho foram preparados catalisadores Cu/CeO2 dopados com Au, Pd ou Pt para aplicação na reação de deslocamento gás-água, também conhecida como reação de shift ou pela sigla em inglês WGSR (water-gas shift reaction). O suporte CeO2 foi preparado por quatro métodos diferentes: Co-precipitação com uréia (CeO2-UGC), Hidrotérmico (CeO2-HT), Precipitação com NH4OH (CeO2-P) e Pechini (CeO2-Pe), sendo que também foi preparado um suporte CeO2-ZrO2 pelo método de Pechini (CeO2-ZrO2- Pe). As sínteses dos catalisadores x% Cu/CeO2 (x = 3, 5 ou 10% de Cu) foram realizadas por deposição-precipitação para obtenção de catalisadores suportados em CeO2-UGC, CeO2-HT ou CeO2-P e por impregnação para catalisadores suportados em CeO2-Pe ou CeO2-ZrO2-Pe, já a adições dos promotores Au, Pd ou Pt, em teores de 0,2, 0,5 ou 0,8% em massa, foram realizadas por deposição-precipitação. Os suportes e os catalisadores suportados foram caracterizados por difração de raios X (DRX), medida de área superficial específica pelo método BET, espectroscopia de raios X por energia dispersiva (EDS/EDX), redução à temperatura programada (RTP), espectroscopia fotoeletrônica de raios X (XPS), microscopia eletrônica de transmissão (MET), redução a temperatura programada acompanhada por espectroscopia de absorção de raios X dispersivo (DXAS) e oxidação a temperatura programada (OTP). Os catalisadores, previamente ativados, foram testados na reação de deslocamento gás-água a baixa temperatura (entre 200-350ºC) e os produtos formados foram analisados online por cromatografia gasosa. Dos resultados obtidos observou-se que a adição de ZrO2 ao CeO2 levou à estabilização do suporte, evitando a diminuição da área superficial específica. A preparação do CeO2 por precipitação com NH4OH (CeO2-P) resultou em um material com maior área superficial específica. Verificou-se também que a adição dos promotores Au, Pd ou Pt resultou em aumento de atividade dos catalisadores com os teores de metal mais baixos (<3,0% m/m), já nas amostras com teores de metal acima de 5,0%, apenas os catalisadores promovidos com Pd apresentaram desempenho catalítico igual ou superior aos dos catalisadores de cobre. Foram observados comportamentos diferentes nos catalisadores bimetálicos em relação ao aumento do teor de promotor. Enquanto os catalisadores com Au apresentam uma diminuição da atividade com o aumento da quantidade adicionada, ocorreu o contrário com os catalisadores contendo Pd; as amostras contendo Pt mantiveram a atividade quase inalterada, em todos os teores estudados. Dentre os materiais testados, o Pd mostrou melhor desempenho, tanto como catalisador monometálico quanto como promotor dos catalisadores de cobre suportados.

Orientadores: Gustavo Paim Valença, Ricardo Vieira / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-21T00:05:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Oliveira_NataliaMairaBraga_M.pdf: 2188373 bytes, checksum: 7d467de1163b278869ab8a52ee898f4f (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: A reação de deslocamento de gás d'água, também conhecida como water gas shift reaction (WGSR), é muito utilizada na produção de hidrogênio, por meio da conversão do monóxido de carbono em CO2 e da água em H2. No presente trabalho, catalisadores de cobre e níquel suportados em alumina ou nanofibras de carbono (NFC) foram utilizados para estudo da WGSR. Os catalisadores foram preparados através da impregnação de nitrato do metal nos suportes, sendo 5% em massa o valor nominal de teor metálico empregado. Os materiais foram secados, calcinados e caracterizados através de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Difração de Raios X (DRX), Adsorção Física de Nitrogênio e Espectrometria de Emissão Óptica por Plasma Indutivamente Acoplado (ICP OES). Depois de calcinados, os catalisadores foram carregados no reator, reduzidos e então testados na WGSR a baixas temperaturas (125 - 300 °C). Os gases que saíram do reator foram analisados online por Cromatografia Gasosa (CG). Houve produção de CO2, H2 e, provavelmente, de coque em pequenas quantidades. A pressão parcial de CO variou entre 4,64 e 11,35 kPa, e a pressão parcial de água variou entre 20,01 e 47,44 kPa. As condições de reação mais favoráveis para 5% Cu/Al2O3 foram pH2O = 38,64 kPa e pCO = 11,35 kPa, em todas as temperaturas reacionais empregadas. Já para 5% Cu/NFC as condições mais favoráveis foram pH2O = 20,01 kPa e pCO = 6,56 kPa, correspondendo a uma razão molar H2O:CO de 3,05. Outra variável testada foi corrente elétrica aplicada em 5% Ni/NFC, com o objetivo de verificar sua influência na atividade do catalisador. Entretanto, diferentes intensidades de corrente elétrica (entre -1,4 e 1,4 A) não alteraram a taxa ou a seletividade da WGSR. Dentre os catalisadores testados, 5% Cu/Al2O3 foi o mais ativo em todas as condições reacionais, devido à alta dispersão das partículas metálicas no suporte. Níquel suportado em Al2O3 se mostrou pouco ativo, porque as partículas metálicas estavam muito dispersas e, provavelmente, não foram reduzidas pelo H2. Ni/NFC e Cu/NFC apresentaram baixas conversões de CO, devido à hidrofobicidade do suporte. A energia de ativação aparente calculada para a WGSR foi de 86,05 kJ/mol para 5% Cu/Al2O3 e de 69,80 kJ/mol para 5% Cu/NFC. O mecanismo de reação proposto para Cu/NFC foi redox de cooperação e as ordens aparentes de reação obtidas foram 0,64 em relação ao CO e aproximadamente zero em relação à água / Abstract: The water gas shift reaction (WGSR) is widely used in the production of hydrogen, by the conversion of carbon monoxide into CO2 and of water into H2. In the present work, copper and nickel catalysts supported on alumina or carbon nanofibers (CNF) were used to study the WGSR. The catalysts were prepared by impregnating metal nitrate in the supports, with a nominal mass metallic content of 5%. The solids were dried, calcined and characterized by Scanning Electron Microscopy (SEM), X-Ray Diffraction (XRD), Nitrogen Adsorption and Inductively Coupled Plasma Optical Emission Spectrometry (ICP OES). After calcination, the catalysts were loaded into the reactor, reduced and then tested in the WGSR at low temperatures (125 - 300 °C). The gases from reactor were analyzed online by Gas Chromatography (GC). The products were CO2, H2 and, probably, small amounts of coke. The CO partial pressure varied between 4.64 and 11.35kPa, and the water partial pressure varied between 20.01 and 47.44 kPa. The most favorable reaction conditions for 5% Cu/Al2O3 were pH2O = 38.64 kPa and pCO = 11.35 kPa, for all reaction temperatures used in this work. For 5% Cu/CNF the most favorable conditions were pH2O = 20.01kPa and pCO = 6.56 kPa, corresponding to a molar ratio H2O:CO of 3.05. In a different experiment, electrical current was used in the 5% Ni/CNF bed, in order to verify its influence on the catalyst activity. The electrical current was varied between -1.4 and 1.4 A and no change was observed in the rate or selectivity of the WGSR. Among the catalysts tested, 5%Cu/Al2O3 was the most active under all conditions used in this work, due to the high dispersion of the metal particles on the support. Nickel supported on Al2O3, under reaction conditions studied, was less active, because the metal particles were widely dispersed and, probably, were not reduced by H2. Ni/CNF and Cu/CNF had low CO conversions, due to the support hydrophobicity. The apparent activation energy calculated for the WGSR was 86.05kJ/mol for 5% Cu/Al2O3 and 69.80 kJ/mol for 5% Cu/CNF. For Cu/CNF a co-operative redox reaction mechanism was proposed, and apparent reaction orders were 0.64 in relation to CO and approximately zero in relation to water / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestra em Engenharia Química

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:56:50Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5035.pdf: 2696735 bytes, checksum: 1e1df725e495abb44c7ceab896e17284 (MD5) Previous issue date: 2013-03-12 / Universidade Federal de Sao Carlos / Particle size effect and Ce addition on the catalytic properties of Cu/Al2O3catalysts were investigated for the water gas shift reaction (WGS). The catalysts were prepared by dry impregnation of an aqueous solution of nitrates of the respective metals on alumina, synthesized by sol-gel method. Samples were prepared with 5, 10 and 15% w/w of metallic copper and 12% w/w of CeO2. The catalysts were characterized by X-ray diffraction (XRD), temperature programmed reduction (TPR) spectroscopy, X-ray absorption (XAS). The WGS reaction was performed with reagents ratio of H2O:CO = 1:3 with temperature range from 200 to 350° C. The crystallites CuO were not detected by XRD. As the Cu content increased, the crystallite size of CeO2 decreased with a fluorite type structure from 7.4 to 3.4 nm. The results of TPR showed that the interaction Cu-O-Al was crucial to reduce temperature and ceria addition on the catalysts did not affect the temperature reduction of the CuO. The XANES in situ results along the WGS reaction showed that metallic Cu predominated and ceria was partially reduced. EXAFS results showed that the Cu particle size increased from 0.65 to 0.91 nm with an increased load of copper from 5 to 15%, respectively. After the reduction, step prior to reaction, the catalysts were not completely reduced. The degree of reduction increased with the Cu particle size and it was also dependent on the temperature and the oxidation potential of mixing of the reactants. The addition of ceria did not change the degree of reduction of samples Cu/Al2O3. The results suggest that the Cu particles have a reduced Cu core covered with an oxide layer. The catalytic activity increased as the Cu particle size decreased, which can be associated with the presence of the redox couple Cu+/Cu0. This provides a possibility of CO oxidation and its reoxidation due to water activation. The ceria addition also increased catalytic activity and it is probably attributed to activation of the water on the surface of ceria, followed by transfer of oxygen from its structure to the oxidation of CO in an interface Cu-CeO2. / O efeito do tamanho da partícula de Cu e a adição de céria nas propriedades catalíticas dos catalisadores de Cu/Al2O3 foram investigados para a reação de deslocamento gás água (WGS). Os catalisadores foram preparados por impregnação da solução alcoólica dos respectivos nitratos dos metais em alumina, sintetizada pelo método sol-gel. As amostras foram preparadas com teores de Cu de 5, 10 e 15% m/m e 12% m/m de CeO2. Os catalisadores foram caracterizados por difração de raios X (DRX), redução a temperatura programada (TPR) e espectroscopia de absorção de raios X (XAS). A reação de WGS foi realizada com a razão de reagentes H2O:CO = 3:1 em temperaturas entre 200 e 350ºC . Os cristalitos de CuO não foram detectados por DRX. Com o aumento do teor de Cu de 5 para 15% m/m verificou-se um decréscimo no tamanho de cristalitos de CeO2 com uma estrutura do tipo fluorita de 7,4 para 3,4 nm. A interação Cu-O-Al foi determinante na temperatura de redução dos catalisadores e a adição da céria não afetou a temperatura da redução do CuO. Os resultados de XANES in situ mostraram que ao longo da reação de WGS o Cu na forma metálica foi predominante e a céria encontrava-se parcialmente reduzida. Os resultados de EXAFS mostraram que o tamanho das partículas de Cu aumentou de 0,65 para 0,91nm com o aumento do teor do cobre de 5 para 15%, respectivamente. Após a etapa de redução que antecede a reação, os catalisadores não se encontraram completamente reduzidos. O grau de redução aumentou com o tamanho da partícula de Cu e mostrou-se dependente também da temperatura e do potencial de oxidação da mistura dos reagentes. A adição da céria não modificou o grau de redução das amostras de Cu/Al2O3. Tais resultados sugerem que as partículas de cobre apresentam um núcleo reduzido com óxido de cobre na superfície. A atividade catalítica aumentou com a diminuição do tamanho de partícula de Cu, o que pode estar associado à maior presença do par redox Cu+/Cu0 nas menores partículas. Este possivelmente proporciona a oxidação do CO, reduzindo o Cu+ ao Cu0 e a reoxidação ocorre devido à ativação da água. A adição da céria também aumentou a atividade catalítica, a qual foi atribuída provavelmente à ativação da água nas vacâncias de oxigênio da céria, seguida da transferência de oxigênio de sua estrutura para a oxidação do CO em uma interface Cu-CeO2.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:56:38Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2958.pdf: 1485003 bytes, checksum: 13ecfdc9482ce660829ef15f2081578e (MD5) Previous issue date: 2010-03-10 / Financiadora de Estudos e Projetos / The ethanol dehydrocoupling in ethyl acetate distinguishes among the reactions of alcohol transformation in products with higher added value. Due to the possibility of obtaining ethanol from biomass in Brazil, the production of ethyl acetate is of great interest, being their production very economical. The ethanol dehydrocoupling in ethyl acetate was studied over Cu/ZrO2 catalysts prepared by impregnation method followed by calcinations in air. The samples with different Cu loadings were characterized by thermal analyze, X-Ray powder diffraction, determination of the specific surface area, temperature-programmed reduction (TPR), decomposition of N2O and X-Ray photoelectron spectroscopy (XPS). TPR results showed the formation of low temperature reduction Cu species (peaks &#945;1, &#945;2 e &#946;) predominant at low loadings of supported Cu in ZrO2, these species are attributed to CuO highly dispersed on support. The increase of Cu loading caused the formation of CuO bulk species with high temperature reduction (peaks &#947;1 e &#947;2). XPS results for Cu/ZrO2 reduced catalysts showed that an increase in the Cu loading caused a shift in the Cu 2p3/2 peak to regions of lower biding energy. The spectra of Cu Auger region suggest that a decrease in the Cu loading increases the ratio of Cu+/Cuo species. Catalytic tests for dehydrocoupling reaction of ethanol were carried out at atmospheric pressure and showed an increasing activity per Cu site for ethyl acetate formation with the increase in the dispersion of supported Cu. Furthermore, the by-products formation due the acetaldehyde via aldol condensation occurs on the ZrO2 support surface. Also, it could be seen that catalysts with Cu loading up to 20% showed an increase in the ethyl acetate selectivity with an increase in the Cu loading. This can be attributed to the higher ZrO2 coating by active phase providing the suppression of by-products that are formed via aldol condensation. / O desidroacoplamento do etanol em acetato de etila destaca-se dentre as reacoes de transformacao de alcoois em produtos de maior valor agregado. Devido a abundancia de etanol no Brasil e a possibilidade de sua obtencao a partir da biomassa, a producao de acetato de etila desperta grande interesse, sendo a sua producao muito economica. O desidroacoplamento do etanol em acetato de etila foi estudado sobre catalisadores de Cu/ZrO2 preparados pelo metodo de impregnacao, seguidos de calcinacao em ar. As amostras com diferentes cargas de Cu foram caracterizadas por analise termica, difracao de Raios X, determinacao da area superficial especifica, reducao a temperatura programada (TPR), decomposicao do N2O e espectroscopia de fotoeletrons excitados por Raios X (XPS). Resultados de TPR mostraram a formacao de especies de cobre de baixa temperatura de reducao (picos &#945;1, &#945;2 e &#946;) predominantes em baixas cargas de Cu suportados em ZrO2, estas especies sao atribuidas ao CuO altamente disperso no suporte. Com o aumento da carga de Cu obteve-se a formacao de especies de CuO massico de alta temperatura de reducao (picos &#947;1 e &#947;2). Resultados de XPS para catalisadores de Cu/ZrO2 reduzidos revelaram que com o aumento da carga de cobre suportado houve o deslocamento do pico da regiao Cu 2p3/2 para regioes de menor energia de ligacao. Os espectros da regiao Auger do Cu sugerem que com a diminuicao da carga de Cu tem-se o aumento da razao das especies Cu+/Cuo. Ensaios cataliticos para a reacao de desidroacoplamento do etanol foram realizados a pressao atmosferica e mostraram o aumento da atividade por sitio de Cu para a formacao de acetato de etila com o aumento da dispersao do cobre no suporte. Sobre a superficie do suporte ZrO2 ocorre a formacao de subprodutos devido a condensacao do acetaldeido via condensacao aldolica. Para catalisadores com carga de Cu de ate 20% verifica-se o aumento da seletividade a acetato de etila com o aumento da carga de cobre, em decorrencia do aumento do grau de recobrimento da ZrO2 pela a fase ativa proporcionando a supressao de subprodutos formados via condensacao aldolica.