Made available in DSpace on 2015-05-14T13:21:13Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 3269530 bytes, checksum: 966a88d9d616a8a7788293bac03f1bcd (MD5) Previous issue date: 2012-04-23 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / This work involved the synthesis of an oxide with perovskite structure (ABO3), the strontium stannate (SrSnO3), with orthorhombic structure, space group Pbnm, by the polymeric precursor method. This material has been applied as capacitor, sensor for gases as NO, CO, H2, humidity and it is actually being studied as a catalyst. At the beginning of this work, pure SrSnO3 and doped with 10 mol % of nickel (Sr0,9SnNi0,1O3, SrSn0,9Ni0,1O3, Sr0,95Sn0,95Ni0,1O3) were characterized by thermal analysis (TG / DTA), infrared spectroscopy (IR), Ultraviolet-visible spectroscopy (UV-Vis), Raman spectroscopy, X-ray diffraction and surface area by BET method. The catalytic activity of the non-supported material was evaluated in the reduction reaction of nitrogen monoxide (NO) by carbon monoxide (CO), followed by characterization by XRD, IR and Raman analysis. The material calcined at 800°C presented SrCO3 as secondary phase, with a reduction in its intensity when Ni2+ replaces Sr2+ in the lattice. Doping did not lead to a meaningful change in the long range order by increased the short range order. The system best catalytic performance (SrSn0,9Ni0,1O3) achieved approximately 90% of conversion of CO into CO2 and 85% of NO into N2. In the second part of the work catalysts were supported (10% mass, the active phase /support) on anatase, gamma alumina, ceria and zirconia, using the resin obtained by the polymeric precursor method, with characterization as described before. This procedure aimed at evaluating the effect of the support in the activity of perovskite for the same reaction conditions. It was possible to confirm the catalyst deposition on all supports, in spite of the difficulty in the characterization as a film was formed on the powder surface, leading to superposition of peaks/bands. / Este trabalho envolveu a síntese de um óxido com a estrutura perovskita (ABO3), o estanato de estrôncio (SrSnO3), com estrutura ortorrômbica com grupo espacial Pbnm, usando o método dos precursores poliméricos. Este material apresenta aplicações como capacitores, sensores de gases como o CO, NOx, H2, umidade e atualmente vem sendo estudado como catalisador. No início deste trabalho, o SrSnO3 puro e dopado com 10 % em mol de níquel (Sr0,9SnNi0,1O3, SrSn0,9Ni0,1O3, Sr0,95Sn0,95Ni0,1O3) foi caracterizado, fazendo uso da análise térmica (TG/DTA), espectroscopia de infravermelho (IV), espectroscopia na região do Ultra-violeta - visível, espectroscopia RAMAN, Difração de Raios-X (DRX) e área superficial pelo método de BET. A atividade catalítica dos materiais não suportados foi avaliada na reação de redução do monóxido de nitrogênio (NO) com monóxido de carbono (CO) seguida de caracterização por DRX, IV e Raman. O material calcinado a 800°C, apresenta o SrCO3 como fase secundária, sendo que a substituição do Sr2+ pelo Ni2+ reduz a formação de carbonato. A dopagem não alterou significativamente a ordem a longo alcance mas aumentou a desordem a ordem curto alcance. O sistema com melhor desempenho catalítico (SrSn0,9Ni0,1O3) obteve conversões de aproximadamente 90% de CO a CO2 e 85% de NO a N2. Na segunda parte do trabalho os catalisadores foram suportados (10% em massa, fase ativa/suporte), na anatase, gama alumina, céria e zircônia, a partir da resina obtida pelo método dos precursores poliméricos, com caracterização pelas técnicas descritas anteriormente. Buscou-se, dessa forma, avaliar o efeito do suporte na atividade desta perovskita nas mesmas condições reacionais. Foi possível confirmar a deposição do catalisador sobre todos os suportes, sendo a análise dificultada por se tratar de um filme na superfície do pó, às vezes com sobreposição de picos/bandas.

Made available in DSpace on 2015-05-14T13:21:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 arquivototal.pdf: 3299520 bytes, checksum: 187bb191b68b3815838de32a36c06f36 (MD5) Previous issue date: 2011-12-09 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Strontium stannate (SrSnO3) is a perovskita with orthorhombic structure (Pbnm), which has been extensively studied due to its potential technological applications, such as: thermally stable capacitors, sensors for various gases, including CO, NOx, Cl2, H2 and humidity. Nowadays, it has been studied as a promising material to be used as a catalyst. In this work, Sr1-xSnCuxO3, SrSn1-yCuyO3, Sr1-xSn1-yCux+yO3 (x, y ou x+y = 0; 1; 5 e 10% mol the copper) powders were synthesized by the polymeric precursor method and characterized by thermogravimetric analysis (TG/DTA), X-ray diffraction (XRD), infrared (IR) and ultraviolet-visible (UV-Vis) spectroscopy, Raman spectroscopy, specific surface area (BET) and then powders were evaluated in the catalytic reduction of NO with CO. The powders (SrSnO3:Cu) had orthorhombic perovskite structure at 700 oC, with SrCO3 and SnO2 as secondary phases. The introduction of copper in the structure leads to a higher short range disorder, as evidenced by the infrared and Raman spectra. In the Infrared spectra, the splitting of the 3 band (500-700 cm-1) was observed, which can be associated to the presence of two types of symmetry around the tin. In UV-Vis spectra bands related to d-d transitions of Cu2+ ions were observed besides related to forbiden transitions of Cu+ ions for higher calcination temperatures and copper amounts. The catalytic activities of SrSnO3 was improved by copper addition into the structure, whereas samples with 5 % of copper presented the highest conversions, reaching 100 % of NO into N2 and 100 % of CO into CO2 at 550 oC. This result is as good or even better than lanthanium based catalysts. The surface area was not a determining factor for NO reduction and CO oxidation. Other factors were more important for a high catalytic performance, as defects, that lead to more active sites for NO and CO adsorption, besides the presence of Cu+ and redox reaction (Cu+/Cu2+) that improve adsorption and NO reduction by CO. / O estanato de estrôncio (SrSnO3) é uma perovskita com estrutura ortorrômbica (Pbnm), que tem sido bastante estudado devido a aplicações tecnológicas potenciais, tais como: capacitores termicamente estáveis, sensores de vários gases, incluindo CO, NOx, Cl2, H2 e umidade. Atualmente vem sendo estudado como material promissor na área de catálise. Neste trabalho, materiais Sr1-xSnCuxO3, SrSn1-yCuyO3, Sr1-xSn1-yCux+yO3 (x, y ou x+y = 0; 1; 5 e 10 % em mol de cobre) foram sintetizados pelo método dos precursores poliméricos e caracterizados por análise termogravimétrica (TG/DTA), difração de raios-X (DRX), espectroscopia na região do infravermelho (IR), na região do Ultravioleta-visível, espectroscopia Raman, área superficial especifica (BET) e em seguida os materiais foram avaliados no processo catalítico para a redução de NO com CO. Os materiais obtidos apresentaram estrutura perovskita ortorrômbica a 700 ºC, com SrCO3 e SnO2 como fases secundárias. A introdução do cobre na estrutura tornou os materiais mais desorganizados a curto alcance, conforme espectróscopias de infravermelho e Raman. Nos espectros de infravermelho foi observado o desdobramento da banda 3 (500 700 cm-1), podendo ser associado à presença de dois tipos de simetria em torno do estanho. Nos espectros de UV-Vis podem ser observadas bandas referentes às transições d-d dos íons Cu2+ e com o aumento da temperatura de calcinação e da quantidade do cobre foram observadas bandas referentes a transições proibidas dos íons Cu+. A atividade catalítica do SrSnO3 foi melhorada com a inserção do cobre na estrutura, sendo as amostras com 5% de cobre as que apresentaram as melhores conversões, chegando até 100% de NO a N2 e 100% de CO a CO2 a 550 ºC. Este resultado foi tão bom quanto, ou melhor, que os catalisadores à base de lantânio. A área superficial não foi o único parâmetro determinante para a redução do NO e oxidação do CO. Outros fatores foram mais importantes para o bom desempenho catalítico, como os defeitos, que proporcionam mais sítios ativos para a adsorção de NO e CO, como também a existência de íons Cu+ e a reação redox (Cu+/ Cu2+) que beneficiam a adsorção e a redução de NO com CO.