Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-03-19T16:09:58Z No. of bitstreams: 1 VITÓRIA DE ANDRADE FREIRE - DISSERTAÇÃO PPGEQ 2016..pdf: 2687690 bytes, checksum: 093bc81d91144a15964f2333d08a5c8f (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-19T16:09:58Z (GMT). No. of bitstreams: 1 VITÓRIA DE ANDRADE FREIRE - DISSERTAÇÃO PPGEQ 2016..pdf: 2687690 bytes, checksum: 093bc81d91144a15964f2333d08a5c8f (MD5) Previous issue date: 2016-04-29 / Capes / A pesquisa no desenvolvimento de estruturas do tipo micro-mesoporosas tem por intuito a obtenção de materiais porosos com características superiores, uma vez que busca unir a ácidez elevada da zeólita MCM-22, com o sistema de mesoporos, da peneira molecular MCM-41, consequentemente melhorar a difusão de moléculas volumosas. Nesta pesquisa foram sintetizadas as seguintes estruturas porosas: Inicialmente foi obtido o percussor lamelar MCM22-(P) com razão molar SiO2\Al2O3 = 30 e ativada para obter sua forma zeólítica MCM-22 a 550 0C por 5 horas. Em seguida, foi realizada a síntese do material micro-mesoporoso do tipo MCM-22/MCM-41, tratando 2 g da zeólita MCM-22, com uma solução de 25 mL de brometo de cetiltrimetilamônio (CTABr) a 10 % em massa, onde o material permaneceu em estufa a 1100C por 7 dias. Com o intuito de obter um novo material com melhor organização estrutural, utilizou-se a MCM-22 nas seguintes proporções (5%, 10% e 15%), permanecendo em estufa a 300C por 24 horas, sendo ativado em corrente de ar por 5500C por 5 horas. Os resultados das caracterizações de difratometria de raios-X, evidenciaram a formação do precursor MCM-22 (P) e sua forma zeólítica MCM22, com os picos da topologia MWW. A curvas obtidas por meio da análise termogravimétrica (TG/DrTG), demostraram as perdas de massa da água e demais adsorvatos. As micrografias (MEV), apresentou formato toroidal com depreciamento na região central para a MCM-22. Por meio dos resultados de adsorção física de N2, verifica-se que as zeólitas MCM-22, com isotermas do tipo I e loop de histerese do tipo H4. A partir dos difratogramas de raios - X para os materiais micro-mesoporosos foi possível observar a formação das estruturas porosas, com a identificação dos picos de reflexão pertinentes a fase microporosa da MCM-22 e da peneira molecular MCM-41, coexistindo em uma única fase estrutural. As imagens obtidas por MEV, detectam a formação de aglomerados de partículas da fase mesoporosa sendo constituída em torno da fase microporosa. A análise textural mostraram uma diminuição do volume de microporos e um aumento do volume de mesoporos, com isotermas do tipo IV e histereses 2. Demonstrando assim que as caracterizações foram eficazes na elucidação das estruturas porosas. Foi possível obter os materiais micromesoporosos para ambas as metodologias adotadas, sendo o teor de 5% de zeólita MCM-22 a melhor condição de síntese para obtenção desse novo material. / The research on the development of micro-mesoporous structures has the purpose of obtaining porous materials with superior characteristics, once it seeks to join the high acidity of MCM-22 zeolite with the mesoporous system of MCM41 molecular sieve, consequently improving the diffusion of bulky molecules. In this research, the following porous structures were synthesized: Initially, the MCM-22-(P) lamellar precursor was obtained with molar ratio of SiO2\Al2O3 = 30 and was activated to obtain its MCM-22 zeolite form at 550 °C for 5 hours. Then, MCM-22/MCM-41 micro-mesoporous material was synthesized by treating 2 g of MCM-22 zeolite with a solution of 25 mL of 10% wt cetyltrimethylammonium bromide (CTABr), where the material remained in an incubator at 110 °C for 7 days. In order to obtain a new material with better structural organization, the MCM-22 was used in the following proportions (5%, 10% and 15%), remaining in an incubator at 30 °C for 24 hours, being activated in air stream at 550 °C for 5 hours. The results of the X-ray diffraction characterization demonstrated the MCM-22 (P) precursor formation and its MCM-22 zeolite form, with MWW topology peaks. The curves obtained by means of the thermogravimetric analysis (TG/DrTG), showed the losses of water mass and other adsorbates. The micrographs (SEM) presented toroidal format with depreciation in the central region for MCM-22. By means of the results of physical adsorption of N2, it was verified for MCM-22 zeolites: type I isotherms and hysteresis loops of type-IV. From the X-ray diffractograms for the micro-mesoporous materials, it was possible to observe the formation of the porous structures, with the identification of the reflection peaks pertinent to the microporous phase of MCM-22 and the MCM-41 molecular sieve, coexisting in a single structural phase. The SEM images detected the formation of particle agglomerates of the mesoporous phase being constituted around the microporous phase. The textural analysis showed a decrease in the volume of micropores and an increase in the volume of mesopores, with type IV isotherms and hysteresis loops of type-II. Thus demonstrating that the characterizations were effective in elucidating the porous structures. It was possible to obtain the micro-mesoporous materials for both methodologies, being the 5% content of MCM-22 zeolite the best synthesis condition to obtain this new material.

Submitted by Johnny Rodrigues (johnnyrodrigues@ufcg.edu.br) on 2018-03-19T16:45:48Z No. of bitstreams: 1 WELLINGTON SIQUEIRA LIMA - TESE PPGEQ 2015..pdf: 2629273 bytes, checksum: eb08d915f7af848456b05135a5dca125 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-03-19T16:45:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 WELLINGTON SIQUEIRA LIMA - TESE PPGEQ 2015..pdf: 2629273 bytes, checksum: eb08d915f7af848456b05135a5dca125 (MD5) Previous issue date: 2015 / CNPq / Nos últimos anos, o processo de conversão de gás natural para líquidos (GTL) via síntese de Fischer-Tropsch (SFT) recebeu interesse renovado por motivos que vão desde as vastas reservas de gás natural à excelente qualidade dos combustíveis sintéticos produzidos através desse processo. Por este motivo, se faz necessário a busca por novos catalisadores que possibilitem um aumento da seletividade a produtos de maior valor agregado na reação de Fischer-Tropsch. Sendo assim, este trabalho teve como objetivos: a preparação e caracterização do suporte zeolítico MCM-22 através do método hidrotérmico estático, numa primeira etapa. A segunda parte deste trabalho consistiu na preparação dos catalisadores a base de cobalto e rutênio como promotor da reação, obtidos por impregnação úmida e suportados na zeólita MCM-22. Por fim, avaliar o desempenho dos catalisadores na reação de Fischer-Tropsch para produção de hidrocarbonetos de cadeia longa C5+. Os catalisadores foram caracterizados pelas técnicas de: Difração de Raios X, Espectroscopia Dispersiva de Raios X, Adsorção Física de N2, Redução a Temperatura Programada e Microscopia Eletrônica de Transmissão. Os testes catalíticos foram conduzidos à temperatura fixa de 240 °C, variando as pressões entre 10 e 20 bar e a alimentação H2/CO entre 1-2, em um reator leito de lama durante um período de 6 h. Os resultados mostraram ser possível obter a zeólita MCM-22 em 7, 8, 9 e 10 dias de síntese com elevada cristalinidade e áreas superficiais. Os materiais obtidos com diferentes dias de síntese serviram de suportes para os catalisadores 20%Co0,5%RuMCM-22(7D), 20%Co0,5%RuMCM22(8D) 20%Co0,5%RuMCM-22(9D) e 20%Co0,5%RuMCM-22(10D). Após aplicação na reação de Fischer-Tropsch, estes catalisadores apresentaram alta seletividades a formação de hidrocarbonetos C5+, o que sugere um alto potencial da zeólita MCM-22 como suporte catalítico desta reação. / In recent years, the natural gas conversion to liquids (GTL) via Fischer-Tropsch synthesis (FTS) has received renewed interest for reasons ranging from the vast reserves of natural gas to the excellent quality of synthetic fuels produced by this process. For this reason, if the search is necessary for new catalysts that enable an increase in selectivity to higher value-added products in the Fischer-Tropsch reaction. Thus, this study aimed to: the preparation and characterization of zeolite support MCM-22 through the static hydrothermal method, a first step. The second part of this work consisted in the preparation of the cobalt-based catalysts and ruthenium as a promoter of the reaction, obtained by wet impregnation and supported on MCM-22 zeolite. Finally, to assess the performance of catalysts in the Fischer-Tropsch reaction for the production of long chain C5+ hydrocarbons. The catalysts were characterized by techniques: X-ray diffraction, X-ray dispersive spectroscopy, N2 adsorption of Physics, Temperature Programmed Reduction and Transmission Electron Microscopy. The catalytic tests were conducted at a fixed temperature of 240 °C, pressures ranging between 10 and 20 bar and a H2/CO feed between 1-2, in a slurry bed reactor for a period of 6h. The results proved possible to obtain MCM-22 zeolite 7, 8, 9 and 10 days of synthesis with high crystallinity and surface areas. The materials obtained with different days synthesis served as supports for catalysts 20%Co0,5%RuMCM-22(7D), 20%Co0,5%RuMCM-22(8D) 20%Co0,5%RuMCM-22(9D) e 20%Co0,5%RuMCM-22(10D). After application of the Fischer-Tropsch reaction, these catalysts showed high selectivity for the formation of C5+ hydrocarbons, which suggests a high potential of MCM-22 zeolite as a catalyst support for this reaction.