Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-09-19T19:40:40Z No. of bitstreams: 1 ElaniaMariaFernandesSilva_TESE.pdf: 3393670 bytes, checksum: 8755f5c2f474b6b328f5f50e212e7e18 (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-09-19T23:05:55Z (GMT) No. of bitstreams: 1 ElaniaMariaFernandesSilva_TESE.pdf: 3393670 bytes, checksum: 8755f5c2f474b6b328f5f50e212e7e18 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-19T23:05:55Z (GMT). No. of bitstreams: 1 ElaniaMariaFernandesSilva_TESE.pdf: 3393670 bytes, checksum: 8755f5c2f474b6b328f5f50e212e7e18 (MD5) Previous issue date: 2017-07-25 / Catalisadores de alto desempenho v?m sendo bastante investigados com o objetivo de aumentar o rendimento dos processos de reforma a seco do metano (RSM). Alguns metais de transi??o, em especial o n?quel, s?o amplamente estudados para essa aplica??o. Por possu?rem propriedades catal?ticas, estabilidade t?rmica e qu?mica, os ?xidos com estrutura do tipo perovsquita s?o materiais promissores como precursores catal?ticos em processos de RSM. O objetivo deste estudo ? avaliar a efici?ncia de ?xidos do tipo perovsquita como catalisadores m?ssicos e como suportes catal?ticos na reforma a seco de metano (RSM). Assim, ?xidos tipo perovsquita ABO3 foram sintetizados pelo m?todo de combust?o assistida por micro-ondas usando ureia como combust?vel. Os materiais foram calcinados a 900 ?C por 2h. Ap?s a calcina??o todos os ?xidos preparados foram impregnados com 20 % (m/m) de n?quel e calcinados novamente a 600 ?C por 2h. As amostras foram caracterizadas por: difra??o de raios X (DRX), redu??o ? temperatura programada (RTP) e microscopia eletr?nica de varredura com espectroscopia de energia dispersiva (MEV-EDS). Testes de reforma de metano com CO2 foram realizados para avalia??o desses materiais como catalisadores na produ??o de g?s de s?ntese. Ap?s os testes de reforma, os catalisadores foram submetidos novamente a caracteriza??es para investiga??o da exist?ncia de carbono nas superf?cies dos ?xidos. De acordo com os difratogramas de raios X, fases secund?rias de ?xidos de n?quel foram formadas ap?s a impregna??o do n?quel nos p?s. Os mapeamentos obtidos atrav?s de EDS mostraram que a metodologia de impregna??o resultou numa dispers?o homog?nea das part?culas de ?xido de n?quel na superf?cie das perovsquitas. Os testes catal?ticos foram realizados a 750 ?C durante 10 horas. Os catalisadores avaliados apresentaram melhores desempenhos, tanto de convers?es como de estabilidade, ap?s a impregna??o de n?quel, mostrando que as perovsquitas podem ser potenciais suportes catal?ticos para reforma a seco do metano. / High-performance catalysts have been widely researched in order to increase the yield in methane dry reforming processes (DRM). Some transition metals, especially nickel, are largely studied for this purpose. Due to its catalysts? properties, thermal and chemical stability, perovskite-type oxides ABO3 are promising materials as catalytic precursors in DRM processes. The objective of this study is to evaluate the efficiency of perovskite type oxides as catalysts and as supports in dry reforming of methane (DRM). Perovskite-type oxides ABO3 were synthesized by microwave assisted combustion using urea as fuel and calcinated at 900 ?C for 2h. After the calcination, all the prepared oxides were impregnated with 20% (w/w) of nickel and calcinated again at 600?C for 2h. The samples were characterized by the following techniques: x-ray diffraction (XRD), temperature programmed reduction (TPR), and dispersive energy scanning electron microscopy with energy dispersive spectroscopy (SEM-EDS). Methane reforming tests with CO2 were performed for evaluation of these materials as catalysts in the production of syngas. After the reforming tests, the catalysts were submitted once again to characterizations for the evaluation of the existence of carbon in the oxides? surface. According to the X-ray diffractograms, secondary phases of nickel oxides were formed after the nickel impregnation in the powders. The mapping by EDS showed that the impregnation methodology resulted in a homogeneous dispersion of the nickel oxide particles on the perovskite?s surface. The catalytic tests were performed at 750 ? C for 10 hours. The catalysts showed better performances, conversions and stability, after nickel impregnation, showing that the perovskites may be potential catalytic supports for dry reforming methane.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-09-19T19:40:40Z No. of bitstreams: 1 GineideConceicaoDosAnjos_TESE.pdf: 9456899 bytes, checksum: a7ef7464e7481322aada640628a0d15b (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-09-19T23:14:46Z (GMT) No. of bitstreams: 1 GineideConceicaoDosAnjos_TESE.pdf: 9456899 bytes, checksum: a7ef7464e7481322aada640628a0d15b (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-19T23:14:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 GineideConceicaoDosAnjos_TESE.pdf: 9456899 bytes, checksum: a7ef7464e7481322aada640628a0d15b (MD5) Previous issue date: 2017-05-26 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / Devido ?s exig?ncias ambientais e ao desenvolvimento da ind?stria qu?mica, a demanda de hidrog?nio vem ganhando destaque importante nos setores energ?tico, de insumo e ambiental. As duas principais rotas utilizadas na obten??o do hidrog?nio s?o as rea??es de reforma a vapor e reforma a seco do metano. A maior dificuldade das rea??es de produ??o de H2 ? encontrar catalisadores est?veis por longos per?odos, que sejam resistentes ao ac?mulo de carbono e seletivos a forma??o do g?s hidrog?nio. Al?m de diminuir o custo do catalisador, a utiliza??o de suportes catal?ticos influ?ncia positivamente nas rea??es de reforma, aumentando a resist?ncia qu?mica e t?rmica durante os processos, al?m disso, proporciona boa dispers?o da fase ativa, evitando sua sinteriza??o e, portanto, melhorando a atividade e estabilidade do catalisador. Neste contexto este trabalho tem como objetivo, utilizar a diatomita como suporte catal?tico para dispersar as fases met?licas de Ni e de Co, avaliando os catalisadores obtidos para o processo de reforma a seco do metano, como tamb?m, avaliar os efeitos da adi??o dos promotores de Ce ou La ao catalisador de melhor efici?ncia na rea??o de reforma a seco do metano. Foram preparados catalisadores monomet?licos e bimet?licos de Ni e Co, com diferentes concentra??es de fase ativa por impregna??o via ?mida. O suporte e os catalisadores foram submetidos ?s seguintes caracteriza??es: difra??o de raios X (DRX), adsor??o e dessor??o de N2, an?lise termogravim?trica (ATG), fluoresc?ncia de raios X (FRX), redu??o ? temperatura programada (RTP) e microscopia eletr?nica de varredura (MEV). Os testes catal?ticos foram realizados em um reator diferencial de leito fixo de quartzo a 700?C. Os produtos formados durante a rea??o foram analisados por cromatografia gasosa. Os resultados mostraram que foi poss?vel preparar os catalisadores mono e bimet?licos de Ni e Co. O catalisador com composi??o de 8% de Ni e 2% de Co suportado em diatomita apresentou uma boa intera??o com o suporte, menores perfis de temperatura de redu??o e melhor estabilidade ao longo das 10h de ra??o. O catalisador contendo 10% de Ni apresentou a maior atividade durante este per?odo. O uso dos promotores de Ce ou La n?o alteraram as propriedades catal?ticas e levaram a uma maior forma??o de coque. Em todos os casos estudados a diatomita se mostrou est?vel qu?mica e termicamente durante a prepara??o dos catalisadores e o teste catal?tico, mostrando-se um excelente suporte para a rea??o de reforma a seco do metano. / Due to environmental requirements and to the development of the chemical industry, the demand for hydrogen has been getting an important focus in the energy, input and environmental sectors. Since the two major methods used in obtaining hydrogen are steam and dry methane reforming reactions. The greatest challenge faced by hydrogen production reactions is to find long-term stable catalysts that are also resistant to carbon accumulation and selective to the formation of hydrogen gas. Besides lowering the cost, the utilization of catalytic supports has important role for the reforming reactions, increasing the chemical and thermal resistance during the processes, besides, it provides good dispersion of the active phase, avoiding avoiding the sinterization of the active phase, influencing positively the activity and stability of the catalyst. In this context, this work aims to use diatomite as catalytic support to disperse the metallic phases of Ni and Co, evaluating the catalysts obtained for the methane dry reforming process, as well as evaluating the effects of addition of Ce and La as promoters to the most effective catalysts. Monometallic and bimetallic Ni and Co catalysts were prepared with different active phase concentrations using the wet impregnation methodology. The support and the active phases were evaluated according to the following characterization methods: X-ray diffraction (XRD), adsorption and desorption of N2, thermogravimetric analysis (TGA), X-ray fluorescence (XRF), programmed reduction temperature (TPR) and scanning electron microscopy (SEM). The catalytic tests were performed in a quartz fixed bed differential reactor at 700?C. The products formed during a reaction were analyzed by gas chromatography. The results showed that the mono and bimetallic Ni and Co were formed. The catalyst with 8% of Ni and 2% of Co concentrations supported on diatomite showed good interaction with the support, low reduction temperature profile and and good stability over the 10h test. The catalyst containing 10% Ni had the greatest activity during this reaction. The use Ce or O promoters had no influence to the catalytic properties and led to a higher formation of coke. In all cases studied, the diatomite was shown to be chemical and thermally stable during the preparation of the catalysts and the catalytic test, being considered, therefore, an excellent support for the dry reforming reaction of methane.

Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / O consumo de gases causadores do efeito estufa tem sido alvo de pesquisa, pois a sua liberaÃÃo em excesso tem sido apontada como uma das principais causas do aquecimento global observado nas Ãltimas dÃcadas. O consumo destes gases surge no ambiente acadÃmico como uma alternativa promissora no caminho do equilÃbrio entre emissÃes e captaÃÃo visando a diminuiÃÃo da sua concentraÃÃo na atmosfera. A reaÃÃo de reforma a seco do metano foi estudada variando-se as condiÃÃes reacionais (temperatura e razÃo CH4/CO2) de modo a obter a condiÃÃo reacional mais indicada (na faixa empregada), para favorecer o consumo dos gases metano e diÃxido de carbono com produÃÃo de gÃs de sÃntese (H2/CO), alÃm de verificar as caracterÃsticas do coque depositado na superfÃcie do catalisador. Os catalisadores sintetizados (Ni/SiO2, Co/SiO2 e NiCo/SiO2) foram caracterizados por absorÃÃo atÃmica, fluorescÃncia de raios-X, isotermas de adsorÃÃo de N2, difraÃÃo de raios-X e reduÃÃo em temperatura programada. Posteriormente aos testes catalÃticos as amostras foram submetidas à anÃlise por oxidaÃÃo em temperatura programada, espectroscopia Raman, microscopia de transmissÃo e microscopia de varredura. Os testes catalÃticos realizados em diferentes temperaturas (550, 675 e 800ÂC) e razÃes CH4/CO2 (0,5, 2,25 e 4,0) mostram relativa superioridade da amostra NiCo/SiO2 no desempenho catalÃtico e sugere que nas condiÃÃes mÃximas (maior temperatura e razÃo CH4/CO2) à possÃvel obter consumo de diÃxido de carbono acima de 90% e produÃÃo de gÃs de sÃntese com razÃo H2/CO prÃximo da unidade. A anÃlise por oxidaÃÃo em temperatura programada, assim como a espectroscopia Raman, microscopia eletrÃnica de transmissÃo e de varredura apontaram para a formaÃÃo de nanotubos de carbono de parede mÃltipla (MWNTs) e carbono amorfo. / The consumption of greenhouse gas has been subject of research since its excessive liberation has been identified as a major cause of global warming observed in recent decades. In the academic the consumption of these gases emerges as a promising alternative to achieve the balance between its emissions and itâs consumption in order to minimize its atmospheric concentration. The reaction of the dry reforming of methane was studied by varying the reaction conditions (temperature and CH4/CO2 ratio) to obtain the most suitable reaction conditions (in the range employed), to promote the consumption of methane and carbon dioxide with production of synthesis gas (H2/CO) and to verify the characteristics of the deposited coke on the catalyst surface. The catalysts synthesized (Ni/SiO2, and Co/SiO2 NiCo/SiO2) were characterized by atomic absorption, fluorescence X-Ray, N2 adsorption isotherms, X-Ray diffraction and temperature programmed reduction. After the catalytic tests the samples were analyzed by temperature programmed oxidation, raman spectroscopy, transmission electron microscopy and scanning electron microscopy. The catalytic tests were conducted at different temperatures (550, 675 and 800ÂC) and reasons CH4/CO2 (0.5, 4.0 and 2.25) demonstrates the superiority of the performance sample NiCo/SiO2 catalyst and suggests that in specifics conditions (higher temperature and ratio CH4/CO2) it is possible to use carbon dioxide above 90% and production of synthesis gas with H2/CO ratio close to unity. Analysis by temperature programmed oxidation, as well as Raman spectroscopy, transmission electron microscopy and scanning electron microscopy indicated the formation of carbon nanotubes multi-wall (MWNTs) and amorphous carbon.

Submitted by Rosangela Silva (rosangela.silva3@unioeste.br) on 2018-06-26T15:19:23Z No. of bitstreams: 2 Rodolfo_Andrade_Schaffner.pdf: 5314013 bytes, checksum: 60ba680e6d87297ff08be073dc0f056c (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-26T15:19:23Z (GMT). No. of bitstreams: 2 Rodolfo_Andrade_Schaffner.pdf: 5314013 bytes, checksum: 60ba680e6d87297ff08be073dc0f056c (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2018-03-22 / The large production of waste and waste from rural activity must be managed effectively, and cases of treatment by biodigestion are generated more effectively, through the generation of a source of additional income, biogas. Biogas is represented by the mixture rich in CH4 and CO2 and can be used directly by a high temperature or mechanical energy generation, but it is a mixture that can be used as a source of energy of greater value, as synthesis gas. H2 and CO) and in other compounds therefrom, or purified for the choice of hydrogen. In the reform processes it occurs in the presence of catalysts, at high temperatures (600-1200 ºC). For evaluation, many issues that seek more efficient and stable catalysts for these processes, a tertiary operating cities. This work aims to present the results of the study of the conversion of biogas to silica gas using a reforming of the heat measurement system using a high efficiency nickel catalyst supported on Al2O3. Several calcination temperatures of the Al2O3 support (350, 500, 650 and 800 ° C) were studied, as well as the addition of Mg as a promoter (5% by mass). The catalysts were characterized by N2 physiotherapy, X-ray diffraction, desorption at the programmed ammonia temperature and thermogravimetry. The testes were run at 700 ° C, with a spatial distribution of 30 L h-1 gct-1, 1:1 atmosphere and reagent (CH4:CO2). The physical-chemical and activity characteristics of the final Ni/Al2O3 catalysts were studied in the increase of the calcination temperatures generated by the surface areas and pore volume, as well as an increase in the acidity in the lower bands of calcination, and decrease in higher, the greater activity of H2 and CO catalysts. / A grande produção de resíduos e dejetos advindos da atividade rural deve ser gerenciada de forma eficiente sendo que em muitos casos o tratamento por meio de biodigestão anaeróbia é o método mais eficaz, pois gera ao produtor uma possível fonte de renda adicional, o biogás. O biogás é representado pela mistura rica em CH4 e CO2 e pode ser usado diretamente para a geração de energia térmica ou mecânica, porém está mistura pode ser utilizada como insumo para obtenção de outros produtos de maior valor, como gás de síntese (mistura rica em H2 e CO) e em outros compostos a partir deste, ou purificado para obtenção de hidrogênio. Nos processos de reforma a reação ocorre na presença de catalisadores, e em altas temperaturas (600-1200 ºC). Dessa forma, muitos pesquisadores buscam catalisadores mais eficientes e estáveis para estes processos, afim de minimizar as condições operacionais. Este trabalho tem como objetivo apresentar os resultados do estudo da conversão de biogás a gás de síntese, utilizando a reforma a seco (RS) do metano, por meio de reações utilizando catalisadores de níquel de alta eficiência, suportados em Al2O3. Foram estudadas várias temperaturas de calcinação do suporte Al2O3 (350, 500, 650 e 800ºC), além da adição de Mg como promotor (5% em massa). Os catalisadores foram caracterizados por fisissorção de N2, difratometria de raios X, dessorção a temperatura programada de amônia e termogravimetria. Os testes catalíticos foram executados a 700 ºC, com velocidade espacial 30 L h-1 gcat-1, pressão atmosférica e composição da mistura reagente (CH4:CO2) 1:1. Verificou-se que as variáveis estudadas interferem nas características físico-quimicas e de atividade do catalisador final Ni/Al2O3, no qual o aumento das temperaturas de calcinação gerou aumento das áreas superficiais e volume de poros, e também se verificou um aumento da acidez nas faixas mais baixas de calcinação, e redução em temperaturas maiores, o que influenciou na atividade dos catalisadores que mostraram maior atividade em maiores índices de acidez, e em geral melhor formação de H2 e CO.

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:57:00Z (GMT). No. of bitstreams: 1 6808.pdf: 4907992 bytes, checksum: 8dda1b97e1ed03238369951b622517f4 (MD5) Previous issue date: 2015-03-18 / In this work, catalysts derived from hydrotalcites were employed in Direct Reforming of Biogas, once they feature the necessary basicity to allow and improve carbon removal during reforming. As a differential study, the effect of the step ageing elimination during hydrotalcites syntheses, which were prepared by means of coprecipitation technique, was also evaluated. The results obtained from temperature effect evaluation tests ranging from 800 to 500oC suggested there was no need of precursors ageing, which represents an energy saving during catalysts syntheses, once this step represents the most energy expensive. To improve the process and reduce carbon deposition, oxygen was added as synthetic air into the gaseous reactants feed, in a reaction known as Oxidative Reforming of Biogas. In this case, the ratio H2/CO was close to 1, along the temperature range from 800 to 500oC considered during the catalytic tests, which was assigned to the occurrence of methane partial oxidation, specially in lower temperatures. As an attempt to improve carbon gasification during reforming reactions, element cerium was also added during the syntheses of hydrotalcites, also by coprecipitation, fixing the amount of this element and ranging nickel amount, eliminating the step ageing. At this point, cerium promoted and unpromoted catalysts were compared through biogas direct reforming 6 hours stability tests at 650oC. The spent catalysts were characterized by thermogravimetric analysis in order to evaluate the amount of carbon deposited over the catalyst surface. It was found for the catalysts derived from oxides corresponding to 5 and 15% of nickel (% nominal, in weight) a higher carbon deposition at the presence of cerium promoted catalysts, although for the first one, the carbon temperature peak removal was lower than unpromoted catalyst. On the contrary, for the catalysts corresponding to 10 and 25% of nickel (% nominal, in weight), similar and lower carbon deposition was found in presence of cerium. It was also possible to confirm the reduction of carbon deposition after stability tests for oxidative reforming of biogas, compared to the direct reforming. / Neste trabalho, catalisadores derivados de hidrotalcitas foram empregados na reforma do biogás, uma vez que apresentam a basicidade que permite aprimoramento na remoção deste carbono durante a reação. O efeito da eliminação da etapa de envelhecimento das hidrotalcitas durante a síntese das mesmas, as quais foram preparadas pela técnica da coprecipitação, foi avaliado como um estudo diferencial. Os resultados obtidos a partir dos ensaios a patamares de temperatura na faixa de 800 a 500oC sugeriram que não há necessidade de envelhecimento da hidrotalcita, o que representa uma economia de energia durante as sínteses dos catalisadores, uma vez que esta etapa é a mais dispendiosa, em termos energéticos. Para melhorar o processo e reduzir a formação de coque, oxigênio foi adicionado como ar sintético à corrente dos reagentes, numa reação conhecida como Reforma Oxidativa do Biogás. Aqui, a proporção H2/CO foi próxima a 1, ao longo da faixa de temperatura considerada durante os testes catalíticos, associada à ocorrência da reação de oxidação parcial do metano, especialmente a temperaturas mais baixas. Como tentativa de aprimorar a gasificação do coque durante as reações de reforma, o elemento cério também foi adicionado durante a síntese das hidrotalcitas, também por coprecipitação, fixando a quantidade de cério e variando o teor de níquel, eliminando a etapa de envelhecimento. Neste ponto, os catalisadores não promovidos e promovidos com cério foram comparados através da reforma direta do biogás, em testes de estabilidade com duração de 6 horas, a 650oC. Após o uso, os catalisadores foram caracterizados por análise termogravimétrica a fim de avaliar a quantidade de carbono formado. Para os catalisadores derivados dos óxidos correspondentes a 5 e 15% de níquel (% nominal, em massa), foi encontrada maior deposição de carbono na presença dos catalisadores promovidos, embora para o primeiro, o pico de temperatura referente à remoção de carbono tenha sido menor comparado ao do catalisador não promovido. Ao contrário, para os catalisadores correspondentes a 10 e 25% de níquel (% nominal, em massa), similar e menor formação de carbono foram encontrados na presença de cério, respectivamente. Durante os ensaios de estabilidade de reforma oxidativa, foi possível constatar a redução da quantidade de carbono formado após os ensaios catalíticos.

Submitted by Automa??o e Estat?stica (sst@bczm.ufrn.br) on 2017-09-19T19:40:39Z No. of bitstreams: 1 CassiaCarvalhoDeAlmeida_TESE.pdf: 6857436 bytes, checksum: 5d930402b569e88da7eb76c2ad9e091d (MD5) / Approved for entry into archive by Arlan Eloi Leite Silva (eloihistoriador@yahoo.com.br) on 2017-09-19T22:52:56Z (GMT) No. of bitstreams: 1 CassiaCarvalhoDeAlmeida_TESE.pdf: 6857436 bytes, checksum: 5d930402b569e88da7eb76c2ad9e091d (MD5) / Made available in DSpace on 2017-09-19T22:52:56Z (GMT). No. of bitstreams: 1 CassiaCarvalhoDeAlmeida_TESE.pdf: 6857436 bytes, checksum: 5d930402b569e88da7eb76c2ad9e091d (MD5) Previous issue date: 2017-05-26 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior (CAPES) / Nos ?ltimos anos os processos de reforma para a produ??o de hidrog?nio como um vetor energ?tico vem sendo bastante estudados, em fun??o do aumento da demanda por tecnologias alternativas de gera??o de energia, apresentando uma boa rela??o custo/benef?cio quando comparados a outras tecnologias de produ??o de hidrog?nio. Al?m disso, possuem vantagens do ponto de vista ambiental, n?o contribuindo com o aumento da concentra??o de CO2 na atmosfera. No entanto, a produ??o de hidrog?nio atrav?s dos processos de reforma, embora promissora, ainda apresenta muitos gargalos tecnol?gicos, necessitando de avan?os em novos materiais com propriedades catal?ticas. Dentro desta proposta, este trabalho teve como objetivo obter materiais catal?ticos com alta reatividade e seletividade para produtos frente ?s rea??es de reforma a vapor do etanol (RVE) e reforma a seco do metano (RSM). Desta maneira, catalisadores a base de n?quel e cobalto suportado em SBA-15 foram preparados pelo m?todo de impregna??o via ?mida e caracterizados antes e ap?s os testes catal?ticos, pelas t?cnicas: An?lise Termogravim?trica (TGA), Espectroscopia na Regi?o do Infravermelho (IR), Difra??o de Raios X (DRX), An?lise de Redu??o ? Temperatura Programada (RTP), Adsor??o e Dessor??o de Nitrog?nio, Difra??o de Raios X in situ (DRX in situ) e Microscopia Eletr?nica por Varredura (MEV) com Espectroscopia de Energia Dispersiva (EDS), visando ? compreens?o dos mecanismos envolvidos nas rea??es de reforma e tamb?m respons?veis pela deposi??o de carbono sobre os catalisadores. Os catalisadores testados frente ? rea??o a vapor do etanol durante 6 horas a 500 ?C apresentaram convers?o inicial em torno de 80-100 %, com produ??o de H2 (60-70 %), CO2 (18-23 %) e com apenas tra?os de CO (0,5-10 %). No entanto, estes catalisadores sofreram r?pida desativa??o nas primeiras horas de teste, sendo mais promissores frente ? rea??o de reforma a seco do metano, os quais apresentaram boa atividade catal?tica e estabilidade durante 10 horas de rea??o a 700 ?C, com convers?es (CH4 e CO2) e rendimentos a H2 acima de 80 % e baixa deposi??o de carbono. / In the last years, the processes of reform for the production of hydrogen as an energetic vector have been well studied because of the increase of the demand for alternative technologies of energy generation, showing a good relation cost/benefit when compared to other technologies of hydrogen production. In addition, they have advantages from an environmental point of view, not contributing to the increase of CO2 concentration in the atmosphere. However, hydrogen production through reform processes, while promising, still presents many technological bottlenecks, requiring advances in new materials with catalytic properties. In this proposal, the goal of this work is to obtain catalytic materials with high reactivity and selectivity for products in the face of reactions of steam reforming of ethanol (SRE) and dry reforming of methane (DRM). Catalysts based on nickel and cobalt supported on SBA-15 were prepared by wet impregnation method and characterized before and after the catalytic tests by several techniques: Thermogravimetric Analysis (TGA), Fourier Transformer Infrared Spectroscopy (FT- IR), X-ray diffraction (XRD), Temperature Programmed Reduction (TPR), Nitrogen Adsorption and Desorption, X-ray Diffraction in situ (XRD in situ), and Scanning Electron Microscopy (SEM) with Energy Spectroscopy (ES) to understanding the mechanisms involved in the reforming reactions and also responsible for the deposition of carbon on the catalysts. The catalysts tested against the steam reaction of ethanol for 6 hours at 500 ?C presented an initial conversion around 80-100 %, with H2 (60-70 %), CO2 (18-23 %) and only traces of CO (0.5-10 %), but they suffered a rapid deactivation in the first hours of test, being more promising in the dry reforming reaction of methane, which showed good activity and stability during 10 hours of reaction at 700 ?C with conversions (CH4 and CO2) and H2 yields above 80 % and low carbon deposition.

Made available in DSpace on 2014-12-17T14:08:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DanielleLM_DISSERT.pdf: 1223674 bytes, checksum: 2d564bea614284da929e26c705739bfb (MD5) Previous issue date: 2013-06-24 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Cient?fico e Tecnol?gico / The production of synthesis gas has received renewed attention due to demand for renewable energies to reduce the emissions of gases responsible for enhanced greenhouse effect. This work was carried out in order to synthesize, characterize and evaluate the implementation of nickel catalysts on MCM-41 in dry reforming reactions of methane. The mesoporous molecular sieves were synthesized using as silica sources the tetraethyl orthosilicate (TEOS) and residual glass powder (PV). The sieves were impregnated with 10% nickel to obtain the metallic catalysts (Ni/MCM-41). These materials were calcined and characterized by Thermogravimetric Analysis (TG), Infrared spectroscopy (FTIR), X-ray Diffraction (XRD), Temperature-Programmed Reduction (TPR) and N2 Adsorption/Desorption isotherms (BET/BJH). The catalytic properties of the samples were evaluated in methane dry reforming with CO2 in order to produce synthesis gas to be used in the petrochemical industry. The materials characterized showed hexagonal structure characteristic of mesoporous material MCM-41 type, being maintained after impregnation with nickel. The samples presented variations in the specific surface area, average volume and diameter of pores based on the type of interaction between the nickel and the mesoporous support. The result of the the catalytic tests showed conversions about 91% CO2, 86% CH4, yelds about 85% CO and 81% H2 to Ni/MCM-41_TEOS_C, and conversions about 87% CO2, 82% CH4, yelds about 70% CO and 59% H2 to Ni/MCM-41_PV_C. The similar performance confirms that the TEOS can be replaced by a less noble materials / A produ??o de g?s de s?ntese tem recebido muita import?ncia devido a procura por fontes de energias renov?veis para reduzir as emiss?es dos gases respons?veis pelo aumento do efeito estufa. Este trabalho foi realizado com o objetivo de sintetizar, caracterizar e avaliar a aplica??o dos catalisadores de n?quel sobre MCM-41, em rea?oes de reforma a seco de metano. As peneiras moleculares mesoporosas foram sintetizadas utilizando como fontes de s?lica o Tetraetil Ortosilicato (TEOS) e o res?duo de p? de vidro (PV). As peneiras foram impregnadas com 10% de n?quel para forma??o dos catalisadores met?licos (Ni/MCM-41). Esses materiais foram calcinados e caracterizados por Termogravimetria (TG), Espectroscopia na Regi?o do Infravermelho (FTIR), Difratometria de raios X (DRX), Redu??o de Temperatura Programada (TPR) e Adsor??o e Dessor??o de N2 (BET/BJH). As propriedades catal?ticas das amostras foram avaliadas na reforma a seco de metano com CO2, tendo como objetivo a produ??o de g?s de s?ntese para utiliza??o na ind?stria petroqu?mica. Os materiais caracterizados apresentaram estrutura hexagonal caracter?stica do material mesoporoso tipo MCM-41, sendo mantida ap?s a impregna??o com n?quel. As amostras apresentaram varia??es quanto ? ?rea superficial espec?fica e volume m?dio de poros, em fun??o do tipo de intera??o existente entre o n?quel e o suporte mesoporoso. Os resultados dos testes catal?ticos mostraram convers?es de 86% de CH4 e 91% de CO2 e rendimento de 85% de CO e 81% de H2 para o material Ni/MCM-41_TEOS_C, e convers?es de 82% de CH4 e 87% de CO2 e rendimentos na produ??o do g?s de s?ntese de 70% de CO e 59% de H2 para o material Ni/MCM-41_PV. Esse comportamento semelhante comprova que o TEOS pode ser substitu?do por um material menos nobre