Orientador: Gustavo Paim Valença / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-07-31T19:58:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Paloschi_RozileiaSimoni_M.pdf: 2623823 bytes, checksum: 569787d9b56d1368559be20011050e5e (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: A conversão catalítica de metano para combustível liquido ou outros produtos químicos é de grande interesse e muitas tentativas de utilização têm sido feitas para ativar metano em condições não oxidativas e convertê-lo em hidrocarbonetos grandes e compostos aromáticos. Neste trabalho, duas zeólitas H-ZMS-5 com razões Si/AI diferentes e uma zeólita H-Y foram impregnadas com 3% p/p de Mo e testadas na reação de acoplamento não oxidativo de metano. Análises de DRX e FTIR demonstraram que o Mo está bem disperso na superfície nos canais das zeólitas. A área superficial BET e o volume de poros apresentaram uma pequena redução após a impregnação. As reações foram feitas a 973 K. O catalisador Mo/H-Y só apresentou CO e H2 como produtos. O catalisador MO/H-ZSM-5 com a zeólita de menor razão Si/AI apresentou a maior conversão de metano e seletividade à benzeno quando a reação foi realizada em condição de baixa velocidade espacial de metano. A adição de 40% de H2 não favorece a formação de hidrocarbonetos C2 e aromáticos, enquanto a adição de apenas 10% resultou em um aumento na estabilidade da conversão de metano, especialmente para a zeólita com menor razão Si/AI. A adição de 20% de H2 resultou em menor conversão de metano e seletividade a benzeno quando comparada às reações sem adição de co-reagente e com 10% de co-reagente. Foram feitas também reações a 923 K e 1023 K para a determinação da energia de ativação. O catalisador 3Mo/H-ZSM-5 com menor razão Si/AI desativou completamente após 13 h de reação, enquanto o catalisador 3Mo/H-ZSM-5 com maior razão Si/AI desativou completamente após 9 h de reação. Este último foi regenerado por passagem de oxigênio à temperatura entre 723 e 823 K e testado novamente na reação de acoplamento não oxidativo de metano, apresentando valores de conversão de metano e seletividade à benzeno equivalentes aos observados na reação com o catalisador não regenerado / Abstract: The catalytic conversion of methane to liquid fuels or commodity chemicals is an attactive process that has received a great dela of attention recently. The conversion of methane under nonoxidative conditions results in longer chain hydrocarbons and aromatics compounds. In this work, two H-ZSM-5 zeolites with different Si/AI ratios and one H-Y zeolite were loaded with 3wt% Mo. They were used as catalysts in the reaction of nonoxidative coupling of methane. XRD and FTIR analysis showed that the molybdenum species are uniformly distributed on the surface in the channels of the zeolites. The BET surface area and the pore volume decreased slightly after impregnation with Mo. The reactions were carried out at 973 K. The only products for the Mo/H-Y smaples were CO and H2. The methane conversion and selectivity to benzene were higher for the Mo/H-ZSM-5 catalyst with lower Si/AI ratio and for lower methane space velocity. The nonoxidative coipling of methane reaction did not occur when 40% hydrogen were added to the methane feed stream. However, the methane conversion became stable and increase as 10% hydrogen were added to methane. This was true for the zeolite with lower Si/AI ratio. When 20% hydrogen were added to the methane feed stream, the methane conversion and selectivity to benzene were lower than when 10% hydrogen or no hydrogen were added to the feedstream. Reactions were carried out at 923 and 1023 K in order to determine the activation energy. The activation energy values were similar fo the reaction on the zeolites with different Si/AI ratios. The catalyst with lower Si/AI ratio deactivated after 13 h and the catalyst with higher Si/AI ratio deactivated after 9 h on stream. The catalyst with higher So/SI ratio was regenerated by flowing oxygen at temperatures between 723 and 823 K. After regeneration the catalyst had the same catalytic performance as the ¿fresh¿ catalyst / Mestrado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Leila Peres / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Quimica / Made available in DSpace on 2018-08-08T05:00:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tukada_StelaMitsue_M.pdf: 1292417 bytes, checksum: 0386a749ecf0033c4ddeaff8491ba549 (MD5) Previous issue date: 2002 / Resumo: Muitas opções de filmes plásticos com diferentes características de barreira têm sido desenvolvidas para atender às novas exigências de mercado. Embalagem plástica ativa é um exemplo de nova tecnologia em desenvolvimento, possível devido aos novos avanços em embalagem e ciência do material. No acondicionamento de frutas e hortaliças, uma das alternativas é a utilização de embalagens ativas com adsorvedores de etileno (C2H4), gás produzido pelo próprio produto, que funciona como acelerador do metabolismo e estimula a maturação e senescência. Tal embalagem deve também regular a composição gasosa e umidade ao redor do produto. Neste trabalho desenvolveu-se um sistema de medição e uma metodologia para determinação da taxa de adsorção de etileno por embalagens ativas, com adsorvedores de etileno. A adsorção de etileno foi quantificada por cromatografia gasosa. Os testes foram realizados em três embalagens comerciais a base de polietileno de baixa densidade, sendo duas delas ativas, obtendo-se a taxa de adsorção como a massa de etileno adsorvida por unidade de área no tempo (gm-2h-1).Através dos resultados verificou-se uma maior taxa de adsorção nas primeiras horas, seguida de uma redução. Como complemento ao trabalho e auxílio nas discussões, para avaliar a eficácia de tais embalagens foi realizado um ensaio de vida de prateleira, acondionando-se frutos (nectarina) por um período de 40 dias, utilizando-se duas embalagens, ativa e não ativa, no qual acompanhou-se a evolução da composição gasosa no interior das mesmas. Para caracterização dos filmes utilizados foram avaliadas propriedades como, espessura, propriedades de barreira e mecânicas, transmissão de luz, conteúdo de só.lidosnão voláteis e temperaturas de transição vítrea e fusão / Abstract: Many options of plastic films with different gas barrier characteristics have been developed to meet the new demands of the market. Active plastic package is one example of new technology to control the senescence of fruits and vegetables, regulating the gas composition around the produce and/or the humidity inside the package. In this work it was developed a system and a methodology to measure the rate of ethylene adsorption by films with ethylene adsorbents incorporated. The ethylene adsorption was quantified by gas chromatography. The tests were conducted with tree commercial films, two actives and other inactive, ali of then made with the same polymeric matrix: low density polyethylene. The ethylene adsorption rate was obtained in mass of ethylene adsorbed per area unit, per time unit (gm-2h-1).The results showed major adsorption rate in the first hours, followed by a reduction. In order to observe the evolution of the gas composition inside the package, it was conducted a shelf life test with fruit (nectarine), during a period of 40 days, with two packages, one active and one inactive. It was also performed the characterization of the used films, with respect to their barrier and mechanical properties, light transmission, no volatile solids contend, glass transition and fusion temperatures / Mestrado / Ciencia e Tecnologia de Materiais / Mestre em Engenharia Química

Orientador: Celso Valentim Santilli / Banca: Leila Aparecida Chiavacci Favorin / Banca: Eduardo Ferreira Molina / Resumo: Neste trabalho a metodologia sol-gel foi utilizada para a preparação de materiais híbridos orgânico-inorgânicos (HOI) à base de óxido de poli-etileno (PEO), ligado de forma covalente com o agente acoplador 3(isocianatopropil) - trietoxisilano (IsoTREOS) conjugados com um material zeolítico do tipo MFI, visando aplicações como catalisador para a reação de acetilação do glicerol e assim agregar valor a esse coproduto gerado na produção do biodiesel. O objetivo desta dissertação é demonstrar que o sinergismo entre híbridos do tipo siloxano-poliéter e as zeólitas pode ser explorado na produção de hidrogéis com atividade catalítica. As análises por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) evidenciaram a homogeneidade na dispersão do material zeolítico na matriz híbrida Os difratogramas de raios-X apresentaram os picos característicos da estrutura cristalina da zeolita ZSM-5 após a conjugação com a matriz U-PEO. Os resultados de Calorimetria Diferencial de Varredura (DSC) revelaram que não ocorre uma mudança significativa na temperatura de transição vítrea (Tg), após a conjugação da matriz híbrida com a zeólita e revelaram uma diminuição do pico endotérmico associado à fusão dos domínios cristalinos do PEO1900, indicando uma possível interação matriz-zeólita. As análises por Espectroscopia no Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR) confirmaram a interação entre a matriz híbrida e a zeólita pelo deslocamento das bandas associadas ao oxigênio tipo éter não coordenado. Medid... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: In this work the sol-gel methodology was used for the preparation of organic-inorganic hybrid (HOI) materials based on polyethylene oxide (PEO) - covalently bonded with the coupling agent 3 (isocyanatopropyl) triethoxysilane (IsoTREOS) conjugate with a zeolitic material of the MFI type, aiming at applications as catalyst for glycerol acetylation reaction and thus add value to this byproduct generated in biodiesel production. The objective of this dissertation is to demonstrate that the synergism between siloxane-polyether hybrids and zeolites can be explored in the production of catalytic activity hydrogels. Scanning Electron Microscopy (SEM) analyzes showed homogeneity in the dispersion of zeolite material in the hybrid matrix. XDR patterns showed the characteristic peaks of the ZSM-5 zeolite crystal structure after conjugation with the U-PEO matrix. Differential Scanning Calorimetry (DSC) results revealed that no significant change in glass transition temperature (Tg) occurs after conjugation of hybrid matrix with zeolite and revealed a decrease in endothermic peak associated with fusion of crystalline domains of PEO1900., indicating a possible matrix-zeolite interaction. Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) analyzes confirmed the interaction between the hybrid matrix and zeolite by shifting the bands associated with uncoordinated ether oxygen. Small-angle X-ray Scattering (SAXS) measurements showed that the starting reagents in the solketal production reaction w... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

The search for alternatives to the fossil oil and concern about environmental pollution has increasingly supported the importance of biofuels. The production of bio-oil from aquatic plants (water hyacinth) has become as interesting alternative due to its rapid growth rate, robust nature and unrelated to the food chain. The present work aimed to study the application of conventional and catalytic pyrolysis to convert aquatic plants like Eichhornia crassipes (EC) and Eichhornia azurea (EA) in bio-oil, employing Ferrierite and Y zeolite as catalysts. These plants were obtained in Aracaju-SE and Itabaiana-SE, respectively. The micropyrolys is were performed at three temperatures (400, 500 and 600 °C). The catalytic micropyrolysis using Ferrierite and Y zeolite was performed in the same condition applying 1 and 5% of catalysts w/w. The bio-oils solutions obtained were characterized by GC/MS and GC-FID. The micropyrolysis performed in the absence of catalyst showed similar chromatographic profiles to the biomasses tested, with the composition of bio-oils showing phenolic compounds, acids and alcohols. With Ferrierite as catalyst at 5% in the micropyrolysis and performing a study from the total area of the obtained chromatograms was observed the higher yield by GC-FID caused by the increased formation of small molecular mass compounds from biomasses. However, when used 1% of the same catalyst to EC was not observed a very significant difference in relation with no catalyst pyrolysis. To the EA in this condition was observed a significant yield reduction when performed at 500 °C. When used Y catalyst for EA pyrolysis a smaller yield was observed at all studied temperatures that shows a significantly inhibited formation of compounds derived from these lignocelullosic biomasses. However for the EC catalytic pyrolysis with 5% of Y catalyst at 500 °C we observed the largest decrease in the yield from the chromatograms area. The bio-oils characterization gave compounds identified belong to the following classes: alcohol, phenol, and sugar acids. The bio-oils from catalytic pyrolysis of EC and EA biomass showed a high content of phenolic compounds and acidic compounds. / A procura por soluções alternativas para a substituição total ou parcial do petróleo e a preocupação com a poluição ambiental tem reforçado cada vez mais a importância da produção de biocombustíveis. Neste sentido a produção de bio-óleo a partir de plantas aquáticas tornou-se uma alternativa interessante. Estas plantas são invasoras e possuem alta taxa de crescimento, natureza robusta e não tem relação com a cadeia alimentar. Neste trabalho, biomassas provenientes de plantas aquáticas, obtidas em Itabaiana-SE e Aracaju-SE, das espécies crassipes (EC) e azurea (EA), ambas do gênero Eichhornia, foram submetidas a micropirólise convencional a três temperaturas, 400, 500 e 600 ºC, e catalítica empregando catalisadores do tipo zeólita Ferrierita e Y nas proporções de 1 e 5%. As soluções de bio-óleos produzidas foram caracterizadas por CG/EM e CG-FID. Na micropirólise realizada na ausência de catalisador foi observado semelhança na composição química do bio-óleo para todas as condições testadas. Empregando 5% de catalisador Ferrierita na micropirólise, e realizando um estudo da área total dos cromatogramas obtidos foram observados aumentos significativos a 400 ºC para EC (+53,74%) e para a EA (+43,67%). A 1% deste mesmo catalisador para a EC houve diminuição da área total nas três temperaturas, enquanto que para EA houve diminuição na área total a 500 ºC (-48,09%). Quando empregado a zeólita Y nas duas proporções foi observado menor capacidade de produção de bio-óleo para EA em todas as temperaturas estudadas. A maior diminuição de área foi a 600 ºC (-25,70%) a 1% de catalisador e quando utilizado 5% foi a 500 ºC (-84,34%), ou seja, houve a inibição significativa na formação de bio-óleo. Para a EC foi observado a maior diminuição da capacidade de conversão térmica catalítica desta biomassa em bio-óleo na condição de 5% de zeólita Y, a 500 ºC (-33,23%) e na condição de 1% de zeólita Y, a 600 ºC (-46,77%). Os principais compostos identificados nos bio-óleos obtidos foram das classes do álcoois, fenóis, ácidos e açúcares. O bio-óleo obtido por pirólise catalítica das biomassas EC e EA apresentou um alto teor de compostos fenólicos e ácidos.

The development of micro-mesoporous hybrid aims to obtain materials with improved characteristics, since it tries to bring together to high acidity and thermal and hydrothermal stability of zeolites, with larger pore system and consequently better chance of diffusion of molecules within the mesoporous materials. Micro-mesoporous hybrid materials of ZSM-12/MCM-41 type with different micro and mesoporosity contributions were prepared by a procedure that uses the desilicalization of the zeolite in an alkaline medium, followed by recrystallization on the mesostructure, where the zeolite is used as the silica source in the formation of mesoporous phase. The ZSM-12 pure zeolite and MCM-41 pure were also prepared. The materials were characterized by X-ray diffraction, nitrogen adsorption-desorption at 77 K, scanning electron microscopy, infrared absorption spectroscopy and thermal analysis. The catalytic activity of these was analyzed in the catalytic cracking of cumene. The results shown that the methodology utilized is efficient to obtain hybrid materials of ZSM-12/MCM-41 type with micro-and mesoporosity optimized, and catalytic tests showed that the hybrid have the potential for cracking reactions, showing better results than the pure materials, pointing to it, the existing synergistic effect in these. / O desenvolvimento de híbridos micro-mesoporosos visa a obtenção de materiais com características melhoradas, uma vez que busca unir a elevada acidez e estabilidade térmica e hidrotérmica das zeólitas, com o maior sistema de poros e consequentemente melhor possibilidade de difusão de moléculas dos materiais mesoporosos. Materiais híbridos micro-mesoporosos do tipo ZSM-12/MCM-41 com diferentes contribuições de micro e mesoporosidade foram preparados por meio de um procedimento que se utiliza da dessilicalização de zeólitas em meio alcalino, seguida de recristalização em mesoestrutura, onde a zeólita é utilizada como fonte de sílica na formação da fase mesoporosa. A zeólita ZSM-12 pura e o MCM-41 puro também foram preparados. Os materiais foram caracterizados por difratometria de raios-X, adsorção-desorção de nitrogênio a 77 K, microscopia eletrônica de varredura, espectroscopia de absorção na região do infravermelho e análise termogravimétrica. A atividade catalítica destes foi analisada no craqueamento catalítico do cumeno. Os resultados obtidos através das técnicas de caracterização mostraram que a metodologia utilizada é eficiente para a obtenção de materiais híbridos do tipo ZSM-12/MCM-41 com contribuição de micro e mesoporosidade otimizadas, e os testes catalíticos mostraram que os híbridos têm potencial em reações de craqueamento, apresentando melhores resultados que os materiais puros, evidenciando com isso, o efeito sinérgico existente nestes.