Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciencias Fisicas e Matematicas / Made available in DSpace on 2016-01-08T16:17:25Z (GMT). No. of bitstreams: 1 79149.pdf: 3433575 bytes, checksum: e7c712b13bcdf14316cf528e88db340c (MD5) Previous issue date: 1989 / A reação de metanação, entre o hidrogênio e monóxido de carbono foi estudada usando uma mistura reacional de H2/CO3:1), catalisada por níquel suportado em sílica, alumina, e nióbia.A temperatura de conversão total de CO segue a ordem de atividade específica Nb2O5 >> Al2O3 @ SiO2. Níquel suportado sobre nióbia apresenta uma atividade específica muito sensível ao teor metálico. Estes resultados são atribuídos ao forte efeito FIMS da nióbia. Indiferente do suporte, a adição de cobre com teor fixo de Ni, produz uma abrupta diminuição da atividade, atribuída à substituição preferencial de átomos de Ni por átomos de Cu no sítio ativo da metanação.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciencias Fisicas e Matematicas / Made available in DSpace on 2012-10-16T06:46:12Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T19:04:13Z : No. of bitstreams: 1 97853.pdf: 2173820 bytes, checksum: 06f817054ade2c6775d367f7a47f4476 (MD5) / Catalisadores de Ni/-alumina foram preparados, caracterizados por DRX, DRS, RIP e testados na reação de hidrogenação do 2-etil-hexenal em fase líquida. A reação foi executada em um reator semi-batelada de leito de lama, a pressão atmosférica. O objetivo do trabalho foi de otimizar a faixa de concentração ideal, de forma a se obter um catalisador com a melhor atividade associada a uma alta seletividade em relação ao produto intermediário. Também foi realizado um estudo sobre a influência da natureza do suporte de g-alumina na performance do catalisador. Os resultados dos ensaios de caracterização demonstram a presença de três espécies óxidas de níquel: óxido de níquel mássico, Ni2+ em simetria octaédrica e Ni2+ em simetria tetraédrica. O catalisador que apresentou a melhor atividade associada a uma alta seletividade foi o catalisador de 7,3% de Ni/g-Al2O3. A taxa inicial de reação e a seletividade aumentavam com a elevação da concentração metálica do catalisador. O suporte de g-alumina de maior grau de cristalinidade e área B.E.T. favorecia a dispersão e gerava catalisadores com maior área metálica.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Ambiental, Florianópolis, 2010 / Made available in DSpace on 2012-10-25T04:59:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 287083.pdf: 5878278 bytes, checksum: 7da1cf96136394634eaa5f11ee27227c (MD5) / Convencionalmente a produção industrial de biodiesel emprega o processo de transesterificação de óleos vegetais in natura como o óleo de soja, de mamona, de girassol entre outros, com a catálise homogênea. Apesar desta rota se encontrar muito difundida nos processos industriais, principalmente pela alta eficiência de transferência de calor e massa em meios homogêneos, ainda apresenta alguns inconvenientes associados às atividades de purificação do biodiesel, de maneira a atender às normas padronizadas pela Agência Nacional de Petróleo (ANP), que levam à geração de significativas quantidades de efluentes líquidos e a impossibilidade tecno-econômica de recuperação e reutilização do catalisador. A busca por tecnologias que maximizem a conversão dos óleos vegetais em biodiesel, através de rotas limpas, tem sido objetivo de pesquisas em todo o mundo. Portanto, a presente pesquisa científica tem como objetivo realizar estudos de conversão de resíduos gordurosos de fritura com a produção de biodiesel por rota catalítica heterogênea etanólica, eliminando a etapa de lavagem e reaproveitando os resíduos gordurosos de fritura (RGF) para a produção do biodiesel. A metodologia desenvolvida consiste na preparação, caracterização e aplicação do catalisador heterogêneo (Nb2O5/Al2O3-SiO2) na reação de transesterificação em escala de laboratório, análises físico-químicas do biodiesel, constituição de modelos e estudos cinéticos da reação. Os estudos experimentais de transesterificação foram realizados nas temperaturas a 63°C, 73°C e 83°C com tempo de reação de 6 h. A reação foi realizada na proporção 1:1 em massa (RGF/ etanol), a massa de catalisador foi de 10% em relação à massa de RGF. Os resultados obtidos através das técnicas de análises de DRIFTS, o método BET e microscopia eletrônica de transmissão de alta-resolução mostraram que a metodologia desenvolvida foi eficiente na preparação e aplicação do catalisador. Os melhores rendimentos da reação foram obtidos a 83°C, indicando que o aumento da temperatura favorece o mecanismo da reação em relação ao mecanismo de adsorção e dessorção. E que os modelos Hom-3, Hom-7 e Het-c2, tiveram o melhor comportamento, podendo ser utilizados em projetos futuros de mudança de escala. Com isso conclui-se que houve a conversão dos RGF com a produção de biodiesel por rota catalítica heterogênea etanólica. / Conventionally the industrial biodiesel production process employs the transesterification of vegetable oils in natura as soybean oil, castor oil, sunflower and others, with homogeneous catalysis. Although this route is thoroughly widespread in industrial processes, mainly owing to the high efficiency of heat and mass transfer in homogeneous media, still has some drawbacks associated with the activities of purifying biodiesel in order to meet the norms established by the National Petroleum Agency (ANP), which lead to the generation of significant quantities of liquid effluents and the impossibility of techno-economic recovery and reuse of the catalyst. The search for technologies that maximize the conversion of vegetable oils into biodiesel, through clean routes, has been the purpose of research worldwide. Therefore, this research aims to conduct scientific studies of conversion of waste frying fat into biodiesel following the heterogeneous catalytic ethanol route, eliminating the step of washing and reusing the waste frying fat (FGR) for biodiesel production. The methodology developed consists of the preparation, characterization and application of heterogeneous catalyst (Nb2O5/Al2O3-SiO2) in the transesterification reaction in a laboratory scale, physic-chemical analysis of biodiesel, setting up models and kinetic studies of the reaction. Experimental studies of transesterification were carried out at temperatures of 63°C, 73°C and 83°C with a reaction time of 6 h. The reaction was performed in a 1:1 ratio by weight (FGR / ethanol), the mass of catalyst was 10% compared to the mass of FGR. The results obtained through the techniques of analysis of DRIFTS, BET method and high resolution transmission electron microscopy, showed that the methodology was effective in preparing and implementing the catalyst. The best results were obtained from the reaction at 83°C, indicating that increasing temperature favors the reaction mechanism vis-à-vis the mechanism of adsorption and desorption. And the models Hom-3, Hom-7 and Het-c2, had the best performance and can be used in future projects for the change of scale. With all these elements, it is concluded that there was a conversion of the FGR with the production of biodiesel following the heterogeneous catalytic ethanol route.

Orientador: Luiz Carlos da Silva Filho / Banca: Bruno José Gonçalves da Silva / Banca: Gilbert Bannach / Resumo: Os hidrocarbonetos se constituem na função mais simples da química orgânica. Mesmo sendo formados apenas por carbono e hidrogênio, esta classe é uma das mais diversas, onde se destacam os hidrocarbonetos alquil aromáticos (HAA) e os hidrocarbonetos aromáticos policíclicos (HAP). Por possuírem baixa reatividade e serem lipossolúveis, os HAA e HAP tendem a se acumular na natureza e nos tecidos vivos podendo levar a mutações genéticas e ao câncer. Funcionalizações oxigenadas nestes hidrocarbonetos ampliam suas aplicações industriais e auxiliam na sua remediação ambiental. A oxidação radicalar utilizando radicais hidroxila via TBHP (t-butil-hidroperóxido) é uma rota promissora devido à ausência de resíduos metálicos nocivos no processo. Paralelamente, o uso de metais do bloco-d, como o nióbio, como catalisadores heterogêneos, que são conhecidos por apresentarem boa estabilidade térmica, porosidade, maior superfície de contato e podendo ser recuperado e reutilizado, vem sendo descrito como bons catalisadores para a reação, permitindo rendimentos maiores e condições reacionais mais brandas. O nióbio tem despertado o interesse de muitos grupos de pesquisa devido às suas propriedades e aplicabilidades na metalurgia, supercondutores e supercapacitores, e na síntese orgânica. Este trabalho focou no estudo da aplicação do óxido de nióbio como catalisador heterogêneo em reações de oxidação de HAA e HAP usando o TBHP como oxidante. Diferentes variáveis reacionais como o solvente, a concen... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Hydrocarbons are the simplest function of organic chemistry. Although formed only by carbon and hydrogen, this class is one of the most diverse, in which the alkyl aromatic hydrocarbons (AAHs) and the polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) stand out. These substances are mostly fossil raw materials widely used in industry in diverse applications. Because they have low reactivity and are liposoluble, AAHs and PAHs tend to accumulate in nature and in living tissues, leading to genetic mutations and cancer. Oxygenated functionalities in these hydrocarbons broaden their industrial applications and assist in their environmental remediation. Radical oxidation using hydroxyl radicals via TBHP (t-butylhydroperoxide) is a promising route due to the absence of noxious metal residues in the process. At the same time, the use of d-block metals, such as niobium, as heterogeneous catalysts, which are known to have good thermal stability, porosity, larger contact surface and be able to be recovered and reused, have been described as good catalysts for the reaction, allowing for higher yields and softer reaction conditions. Niobium has attracted the interest of many research groups because of its properties and applications in metallurgy, superconductors and supercapacitors, and in organic synthesis. This work focused on the study of the application of niobium oxide as a heterogeneous catalyst in oxidation reactions of AAHs and HAP using TBHP as oxidant. Many reactional variables like the s... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Tese (doutorado) - University of Glasgow. Department of Inorganic Chemistry / Made available in DSpace on 2016-01-08T13:58:10Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 1981

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica / Made available in DSpace on 2013-03-04T19:53:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 307876.pdf: 2641902 bytes, checksum: f240be2806e8331b427b27cf7c02670d (MD5) / A presente tese consiste na modelagem multiescala e na análise das reações de reforma a vapor de etanol e de deslocamento água-gás sobre níquel. Foram usadas duas técnicas diferentes de modelagem para estudar os fenômenos que ocorrem nas diferentes escalas de comprimento. Em nível atômico e molecular, a análise das reações elementares foi realizada utilizando o programa SIESTA. Este programa utiliza a da teoria do funcional da densidade para encontrar as soluções da equação de Schrödinger e correlacioná-las com as propriedades de um sistema tais como as energias de ligação entre as espécies químicas e a superfície do níquel e as energias das estruturas de transição das reações elementares. Já no nível macroscópico, um mecanismo de cinética detalhada de reação em superfície foi desenvolvido com base nas mais recentes técnicas de modelagem. Este mecanismo foi inserido na rotina de um código de cinética química (SURFACE CHEMKIN) e seus resultados foram comparados com uma série de medições relatadas na literatura. Para fazer tal comparação, os reatores descritos na literatura foram representados com o modelo de reator tubular de leito empacotado com escoamento de fluxo pistonado. A taxa de reação superficial foi calculada pelo mecanismo detalhado desenvolvido. Os resultados em nível molecular da reação de deslocamento água-gás sobre as superfícies de Ni (111) e (211) sugerem que a superfície (111) é ligeiramente mais ativa. No entanto, esta superfície tem uma atividade mais baixa para a quebra da ligação C-O, sendo, portanto, menos suscetível à desativação por deposição de carbono. Estas conclusões são confirmadas pela análise dos resultados do mecanismo detalhado. As previsões do mecanismo detalhado para a reforma a vapor de etanol estão de acordo com as medições descritas na literatura nas condições experimentais estudadas. Os resultados indicam que a superfície de níquel é preenchida principalmente pelas espécies CHCH e CCOOH, e que estas espécies têm uma influência significativa sobre a atividade do catalisador. A população destas duas espécies é governada pela proporção de água e etanol na entrada do reator. A análise do caminho de reação mostra que a seguinte sequência de reações elementares é favorecida sobre níquel: CH3CH2OH CH3CH2O CH3CHO CH3CO CH3 + CO ou CH3CO CH3C CH2C CH2CH CHCH 2CH CHO CO CO2. A água é decomposta em oxigênio atômico, que é responsável pela oxidação de espécies menores tais como o CH e o CO. O resultado principal da presente tese é um mecanismo detalhado de reação superficial de reforma de etanol sobre níquel composto por 205 reações elementares que ocorrem entre 70 espécies químicas. Este mecanismo é uma ferramenta poderosa para ser usada em projeto de reatores, e.g., utilizando códigos de CFD tais como o CHEMKIN. / The present thesis consists of the multiscale modeling and analysis of the steam reforming of ethanol (SRE) and water-gas shift (WGS) reactions on Ni catalysts. Two different modeling techniques were applied to represent the different length scales. At the atomic and molecular level, the SIESTA package was applied to study the elementary-like reactions. SIESTA employs the Density Functional Theory (DFT) to find the solutions of the Schrödinger equation, correlating them with adsorption proprieties of the system. The mean field assumption, i.e., considering adsorbates and reactions homogenously distributed over the catalyst particle, was evoked to develop a microkinetic model based on the recent techniques and concepts. The resulting mechanism was used within the SURFACE CHEMKIN framework and its results were compared to measurements at the macroscopic level reported in the literature. In order to do this, the reactors reported in the literature were modeled by a packed bed plug flow reactor model. Specifically, the DFT results of the WGS reaction on Ni (111) and Ni (211) surfaces suggest that the flat surface is slightly more active for the WGS reaction. Ni (111) has a much lower activity for C-O bond breaking, and thus, flat surfaces are less susceptible to deactivation by coking. These conclusions are supported by the microkinetic analysis. Model predictions of the SRE agree with the measurements in the range of experimental conditions analyzed. Mostly, CHCH and CCOOH species populate the surface and they have a significant influence on the activity of this catalyst. The population of these two species is governed by the ratio of water/ethanol. The reaction path analysis shows that the SRE follows: CH3CH2OH ® CH3CH2O ® CH3CHO ® CH3CO ® CH3 + CO or CH3CO ® CH3C ® CH2C ® CH2CH ® CHCH ® 2CH ® CHO ® CO ® CO2. Water is mostly decomposed into atomic oxygen, which is responsible for oxidizing C1 species CH and CO. The main outcome of the present thesis is a surface reaction mechanism composed of 205 elementary-like steps among 70 adsorbates to represent the steam reforming of ethanol and the WGS reactions. This detailed surface reaction mechanism is a powerful tool to be used in reactor design, e.g., using CFD codes such as CHEMKIN.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas, Programa de Pós-Graduação em Química, Florianópolis, 2013. / Made available in DSpace on 2013-12-06T00:41:02Z (GMT). No. of bitstreams: 1 319755.pdf: 2187572 bytes, checksum: eafd6890938a6ca0b4db749b497c87cc (MD5) Previous issue date: 2013 / Este trabalho teve como objetivo a obtenção de nanotubos de carbono através da reação de decomposição catalítica do metano realizada sobre catalisadores contendo 5% ou 10% de ferro, cobalto ou níquel suportados em alumina. Foram testadas diferentes condições de ativação dos catalisadores, diferentes fluxos reacionais e diferentes temperaturas reacionais (somente para os catalisadores de níquel). O método de impregnação utilizado no preparo dos materiais foi o método de impregnação úmida, o qual mostrou-se efetivo através das análises de Absorção Atômica e Energia Dispersiva. Os catalisadores foram caracterizados através de Fisissorção de Nitrogênio, Difração de Raios X, Redução a Temperatura Programada e Microscopia Eletrônica de Varredura, e o material depositado sob os catalisadores foi caracterizado através de Análise Termogravimétrica, Espectroscopia Raman e Microscopia Eletrônica de Transmissão. Os rendimentos mostraram-se dependentes do fluxo de metano, sendo que, com o fluxo baixo, os catalisadores apresentaram baixo rendimento. Os catalisadores foram capazes de depositar nanotubos de carbono independentemente da condição de ativação empregada, sendo que o catalisador contendo 10% Co na condição de ativação 1, e o catalisador contendo 10% Fe na condição de ativação 2 formaram nanotubos de carbono de paredes simples. Os demais catalisadores formaram nanotubos de paredes múltiplas em ambas as condições. Os rendimentos para os catalisadores de níquel mostraram-se dependentes da temperatura reacional, apresentando maior rendimento a 700°C, porém, formando nanotubos de menor qualidade. <br> / Abstract : This study aimed to obtain carbon nanotubes by catalytic decomposition of methane held on catalysts containing 5% or 10% iron, cobalt or nickel supported on alumine. It were tested different conditions of activation of the catalysts, different flows and different temperature?s reactions (only for nickel catalysts). The impregnation method used in the preparation of materials was the wet impregnation method, which proved to be effective by Atomic Absorption and Energy Dispersive analysis. The catalysts were characterized by Nitrogen Physisorption, X-ray Diffraction, Temperature Programmed Reduction and Scanning Electron Microscopy, and the material deposited on the catalysts was characterized by Thermogravimetric Analysis, Raman Spectroscopy and Transmission Electron Microscopy. The yields were dependent on the methane flow, while with the low flow rate, the catalysts showed low yield. The catalysts were able to deposit carbon nanotubes regardless of activation conditions employed, where the catalyst containing 10% Co in the activation condition 1, the catalyst containing 10% Fe in the activation condition 2 formed single-walled carbon nanotubes. The other catalysts formed multi-walled nanotubes in both conditions. The yields for nickel catalysts were dependent on the reaction temperature, with higher yields at 700°C, however, formed low-quality nanotubes.

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:32:11Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2012-08-29Bitstream added on 2014-06-13T19:42:34Z : No. of bitstreams: 1 rosa_maa_dr_araiq_parcial.pdf: 110662 bytes, checksum: 4483bac79e8104963fd4a714399c7b42 (MD5) Bitstreams deleted on 2014-11-14T12:17:02Z: rosa_maa_dr_araiq_parcial.pdf,Bitstream added on 2014-11-14T12:17:47Z : No. of bitstreams: 1 000718786.pdf: 5416699 bytes, checksum: faf54af6be36c3b6ecea9d21fdb55b3c (MD5) / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Espumas cerâmicas de zircônia sulfatada foram produzidas com sucesso empregando moldes de espumas líquidas e emulsões associadas ao processo solgel. Os parâmetros de preparação dos moldes a partir da suspensão coloidal aquosa de sulfato básico de zircônio empregando diferentes tensoativos, misturas de tensoativos e diferentes quantidades de fase apolar nas emulsões foram analisados visando estabelecer correlações entre esses parâmetros de processo e as características estruturais da espuma cerâmica final. Os tensoativos iônicos dodecilsulfato de sódio (SDS) e brometo de octadeciltrimetilamônio (OTAB) apresentaram melhores propriedades estabilizantes da interface ar-líquido nas espumas líquidas, produzindo materiais com elevada porosidade e poros esferoidais com paredes texturizadas. Os tensoativos não-iônicos (IGEPAL e PLURONIC) favoreceram a estabilização das emulsões como moldes dos poros, gerando macro e mesoporos dipostos em uma estrutura hierárquica com elevada área de superfície. A mistura dos tensoativos SDS e PLURONIC em moldes de espumas líquidas permitiu associar as propriedades macroporosas obtidas com o SDS às mesoporosas do PLURONIC. A memória das mesofases lamelares observadas por espalhamento de raios X a baixo ângulo (SAXS) nos géis contendo maiores concentrações dos tensoativos manifesta-se na estrutura das espumas cerâmicas. Esta memória é revelada pela análise das histereses das isotermas de adsorçãodessorção de N2 que indicam a presença de mesoporos com formato de fendas e pelas imagens obtidas por microscopia eletrônica de varredura, que evidenciaram a estrutura de lâminas encaixadas características do precursor de zircônia. As espumas de zircônia sulfatada apresentaram elevada atividade catalítica na reação modelo de desidratação do etanol, com conversão total... / Sulfated zirconia ceramic foams were successfully produced using liquid foams and emulsion templates associated to the sol-gel process. The preparation parameters of the templates, from an aqueous colloidal suspension of basic sulfate zirconium containing different surfactants, surfactants mixtures and different amounts of non-polar phase in the emulsion were analyzed in order to establish correlations between these process parameters and the structural characteristics of final ceramic foam. The sodium dodecilsulfate (SDS) and octadecyltrimethylammonium bromide (OTAB) ionic surfactants have shown the best stabilizing properties of the air-liquid interface for the liquid foams, producing materials that present high porosity and spheroidal pores with textured walls. The non-ionic surfactants (IGEPAL and PLURONIC) favored the stabilization of the emulsions as pores templates, generating macro and mesopores organized in a hierarchical structure that shows high surface area. The mixtures of SDS and PLURONIC surfactant in the liquid foams templates allowed to associate the macroporous properties obtained from the SDS to the mesoporous ones from PLURONIC. The memory of lamellar mesophases observed by small angle X ray scattering (SAXS) for gels containing the larger surfactants concentrations manifests in the ceramic foams structures. This memory is revealed from the analysis of the in the nitrogen adsorption-desorption isotherms hysteresis that indicate the presence of slit-like mesopores, and from the scanning electron microscopy images, which have shown the stacked plates structure characteristic of the zirconia precursor. The sulfated zirconia foams presented high catalytic activity for the ethanol dehydration model reaction, showing total conversion to ethene at 300ºC for the foams prepared from the liquid foams... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2015-09-17T15:24:25Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2014-05-30. Added 1 bitstream(s) on 2015-09-17T15:47:50Z : No. of bitstreams: 1 000846661.pdf: 3196258 bytes, checksum: 6b65968a8e645ef9ca22fb3bfc9e1c6d (MD5) / Niobatos com estrutura do tipo tungstênio bronze (TB) têm sido estudados por suas aplicações ópticas e propriedades elétricas. Na área da catálise, compostos de nióbio são reportados como catalisadores ou suportes em variados processos, tais como desidrogenação oxidativa de alcanos, acoplamento oxidativo de metano e reforma seca do metano. Neste sentido, o presente trabalho descreve a preparação e caracterização de um catalisador à base de nióbio, com estrutura TB, para preparação de biodiesel via rota etílica. A partir do sistema NaSr2Nb5O15, foram investigadas os niobatos não estequiométricos com fórmulas químicas NaSr2Nb4,75O15-δ e NaSr2Nb4,5O15-δ. Todos os sistemas foram preparados por síntese química utilizando o método Poliol Modificado. A decomposição térmica dos pós precursores de NaSr2Nb5O15 e de suas soluções sólidas foram investigadas por termogravimetria (TG) e por calorimetria exploratória diferencial (DSC). A curva DSC mostrou um evento endotérmico em torno de 860°C, relacionado ao início da formação da fase cristalina do NaSr2Nb5O15. A caracterização estrutural dos pós foi realizada por difração de raios X, por espectroscopia vibracional de absorção na região do infravermelho e microscopia eletrônica de varredura. Os parâmetros estruturais foram determinados pelo refinamento utilizando o método de Rietveld, considerando o grupo espacial P4bm, e o melhor grau de refinamento foi obtido com os sítios octaedrais ocupados por átomos Nb5+, os pentagonais por átomos Na+ e Sr2+ e os tetraedrais por átomos Sr2. Os produtos da reação catalítica para produção de biodiesel foram analisados por espectroscopia vibracional de absorção na região do infravermelho e por cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas. A maior eficiência catalítica foi observada para o pó de NaSr2Nb4,5O15-δ e identificada pela presença de picos de... / Niobates with tetragonal tungsten bronze TTB-type structure have been studied for their electrical properties and optical applications. In the catalysis field, niobium compounds are reported as catalysts or supports in various processes such as oxidative dehydrogenation of alkanes oxidative coupling of methane and dry reforming of methane. In this sense, the present work describes the preparation and characterization of a catalyst carried out from niobium with TTB structure, for preparation of biodiesel via ethyl route. From NaSr2Nb5O15 system was investigated the non stoichiometric niobates with chemical formula NaSr2Nb4,75O15-δ and NaSr2Nb4,5O15-δ. All systems were prepared by chemical synthesis using the Modified Polyol method. The thermal decomposition of the precursor powders of NaSr2Nb5O15 and their solid solutions were investigated by thermogravimetric analysis (TG) and differential scanning calorimetry (DSC). The DSC curve showed an endothermic event at around 860°C, related to the early formation of the crystalline phase of NaSr2Nb5O15. The structural characterization of powders was performed by X-ray diffraction, Fourier transform infrared spectroscopy and scanning electron microscopy. The structural parameters were determined by refinement using the Rietveld method, considering the space group P4bm, and the best theoretical adjustment was obtained by assuming that each octahedral site was occupied by Nb5+ ions, each pentagonal site was statistically occupied by an equal amounts of Na+ and Sr2+ ions and tetragonal site by Sr2+ ions. The products of the catalytic reaction for biodiesel production were analyzed by Fourier transform infrared spectroscopy and gas chromatography coupled mass. The greater catalytic efficiency was observed for the NaSr2Nb4,5O15-δ and identified by the presence of ethyl esters peaks in the chromatogram

Orientador: Celso Valentim Santilli / Coorientador: Sandra Helena Pulcinelli / Banca: Miguel Jafelicci Junior / Banca: Laudemir Carlos Varanda / Banca: Léo Ricardo Bedore dos Santos / Banca: Kátia Jorge Ciuffi / Resumo: Espumas cerâmicas de zircônia sulfatada foram produzidas com sucesso empregando moldes de espumas líquidas e emulsões associadas ao processo solgel. Os parâmetros de preparação dos moldes a partir da suspensão coloidal aquosa de sulfato básico de zircônio empregando diferentes tensoativos, misturas de tensoativos e diferentes quantidades de fase apolar nas emulsões foram analisados visando estabelecer correlações entre esses parâmetros de processo e as características estruturais da espuma cerâmica final. Os tensoativos iônicos dodecilsulfato de sódio (SDS) e brometo de octadeciltrimetilamônio (OTAB) apresentaram melhores propriedades estabilizantes da interface ar-líquido nas espumas líquidas, produzindo materiais com elevada porosidade e poros esferoidais com paredes texturizadas. Os tensoativos não-iônicos (IGEPAL e PLURONIC) favoreceram a estabilização das emulsões como moldes dos poros, gerando macro e mesoporos dipostos em uma estrutura hierárquica com elevada área de superfície. A mistura dos tensoativos SDS e PLURONIC em moldes de espumas líquidas permitiu associar as propriedades macroporosas obtidas com o SDS às mesoporosas do PLURONIC. A memória das mesofases lamelares observadas por espalhamento de raios X a baixo ângulo (SAXS) nos géis contendo maiores concentrações dos tensoativos manifesta-se na estrutura das espumas cerâmicas. Esta memória é revelada pela análise das histereses das isotermas de adsorçãodessorção de N2 que indicam a presença de mesoporos com formato de fendas e pelas imagens obtidas por microscopia eletrônica de varredura, que evidenciaram a estrutura de lâminas encaixadas características do precursor de zircônia. As espumas de zircônia sulfatada apresentaram elevada atividade catalítica na reação modelo de desidratação do etanol, com conversão total... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Sulfated zirconia ceramic foams were successfully produced using liquid foams and emulsion templates associated to the sol-gel process. The preparation parameters of the templates, from an aqueous colloidal suspension of basic sulfate zirconium containing different surfactants, surfactants mixtures and different amounts of non-polar phase in the emulsion were analyzed in order to establish correlations between these process parameters and the structural characteristics of final ceramic foam. The sodium dodecilsulfate (SDS) and octadecyltrimethylammonium bromide (OTAB) ionic surfactants have shown the best stabilizing properties of the air-liquid interface for the liquid foams, producing materials that present high porosity and spheroidal pores with textured walls. The non-ionic surfactants (IGEPAL and PLURONIC) favored the stabilization of the emulsions as pores templates, generating macro and mesopores organized in a hierarchical structure that shows high surface area. The mixtures of SDS and PLURONIC surfactant in the liquid foams templates allowed to associate the macroporous properties obtained from the SDS to the mesoporous ones from PLURONIC. The memory of lamellar mesophases observed by small angle X ray scattering (SAXS) for gels containing the larger surfactants concentrations manifests in the ceramic foams structures. This memory is revealed from the analysis of the in the nitrogen adsorption-desorption isotherms hysteresis that indicate the presence of slit-like mesopores, and from the scanning electron microscopy images, which have shown the stacked plates structure characteristic of the zirconia precursor. The sulfated zirconia foams presented high catalytic activity for the ethanol dehydration model reaction, showing total conversion to ethene at 300ºC for the foams prepared from the liquid foams... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor