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Previous issue date: 2012 / CNRS,CAPES,CNPq / A pesquisa visou à preparação de catalisadores de ouro e/ou cobre para a reação de oxidação
preferencial do monóxido de carbono (CO-PrOx). Em uma primeira etapa, nanopartículas de
ouro e/ou cobre (1 m/m%) foram suportadas em um óxido de cério comercial. O cobre foi
adicionado por impregnação em meio aquoso e o ouro em meio orgânico. Análises de DRX e
medidas de área superficial específica mostraram que a impregnação dos metais não alterou as
propriedades texturais do suporte, mas modificaram as suas propriedades redox. Medidas de
capacidade de estocagem de oxigênio (OSC) e análises de redução à temperatura programada
(TPR) mostraram que os metais aumentaram a redutibilidade da céria. Os testes catalíticos
mostraram que, abaixo de 120 °C, houve um aumento da conversão do CO, alcançando 100%
nos catalisadores contendo cobre e 98% no Catalisador Au/CeO2. Acima de 120 °C, a
conversão do CO diminuiu em todos os catalisadores devido à reação reversa de WGS. Os
testes catalíticos conduzidos em isoterma (100 °C) mostraram que os catalisadores contendo
ouro foram os mais ativos, porém menos seletivos. A presença de CO2 diminuiu a conversão
dos três catalisadores. A adição de H2O somente desativou o Catalisador CuOx/CeO2. Na
segunda etapa da tese, foram sintetizados óxidos contendo cério e alumínio pelo método de
auto-estruturação induzida por evaporação do solvente. Estes suportes apresentaram elevadas
áreas superficiais específicas, favorecendo uma elevada dispersão do cério. Os difratogramas
de raios X mostraram que a alumina era amorfa mesmo após a incorporação de pequenas
quantidades de cério. Com a adição 15 e 20 mol% Ce, houve a formação de nanocristais de
CeO2. As isotermas de adsorção de N2 a 77 K e as imagens de microscopia eletrônica de
transmissão confirmaram o arranjo hexagonal mesoporoso da alumina. Esta estrutura
desapareceu progressivamente com a introdução do cério. A análise de RMN das amostras
mostrou a presença de picos de alumínio em coordenação tetra, penta e octaédrica. As
análises de XPS dos sólidos contendo cério mostraram a presença de uma porcentagem alta de
Ce3+, indicando que uma fase mista à base de cério e alumínio deve estar presente e apresenta
uma elevada redutibilidade a uma temperatura superior àquela de redução da céria; além de
capacidade de estocagem de oxigênio mais alta que a esperada ao se considerar o óxido misto:
CeO2-Al2O3. A velocidade de troca de oxigênio (obtida nos experimentos de troca isotópica
18O2/16O) foi mais alta sobre a céria, mas as amostras contendo 10, 15 e 20 mol% de cério
mostraram um número de átomos de oxigênio trocados superior ao da céria, indicando uma
mobilidade de quase todos os átomos de oxigênio nos óxidos mistos (superfície+volume). Na
terceira parte da tese, os óxidos contendo cério e alumínio (CeXAl) foram utilizados como
suportes para catalisadores contendo 1 m/m% de ouro. O ouro foi depositado pelo método de
impregnação em meio orgânico. Todos os catalisadores mostraram valores elevados de área
superficial específica (de 198 a 337 m² g-¹). A redutibilidade, a capacidade de estocagem e a
mobilidade do oxigênio dos catalisadores aumentaram com a presença do ouro e com o
aumento do teor de cério nos suportes. No entanto, os valores de OSC e a mobilidade de
oxigênio dos catalisadores contendo 10, 15 e 20 mol% Ce foram mais altos que aqueles
obtidos com o Catalisador Au/CeO2. A atividade de oxidação do CO aumentou com o
aumento do teor de cério nos suportes, o que foi relacionado com a mobilidade do oxigênio
nestes sistemas. No entanto, na reação de CO-PrOx, os catalisadores contendo 5 e 10 mol%
de cério apresentaram as conversões mais elevadas nas temperaturas entre 50 e 60 °C. Os
catalisadores foram estáveis nos testes realizados a 100 °C durante 5 h. A adição de CO2 na
mistura reacional desativou o Catalisador Au/CeO2, enquanto que os Catalisadores Au/CeXAl
foram menos afetados. Em todos os catalisadores, a presença de vapor d’água não apresentou
influência significativa nos desempenhos catalíticos. / Salvador
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:192.168.11:11:ri/11612 |
| Date | January 2012 |
| Creators | Fonseca, Juliana da Silva Lima |
| Contributors | Varela, Maria do Carmo Rangel Santos |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFBA, instname:Universidade Federal da Bahia, instacron:UFBA |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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