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Previous issue date: 2008-02-25 / Universidade Federal de Sao Carlos / Gasoline containing high amount of linear chain compounds have low
octane number. However, this number can be increased when linear alkanes are
subjected to isomerization, able to change linear chain compounds to ramificationcontaining
alkanes. Such reactions require the use of bifunctional catalysts,
containing acid and metal sites, which show high efficiency in the isomerization of
linear chain paraffins. Most work in the literature involves the use of bifunctional
catalysts with constant mass of metal and with high activation time of the catalyst, the
so-called "Traditional Activation ".
Therefore, the goal of this work is to study the influence of the method
of preparation of bifunctional metallic catalysts through two methods of activation, in
order to obtain a catalyst with well dispersed metallic particles. These catalysts had
been reduced through the "Fast Activation" that consists in using high speed of
heating in the process of reduction of cations.
In this work, bifunctional and bimetallic catalysts supported in the FAU
zeolitic structure containing constant molar content of Pt-Ni were prepared. The
addition of these metals in the solid was accomplished through competitive ionic
exchange, using solutions of these metals cations. Three series of metallic catalyst
had been prepared, contaning 130, 230 and 280 µmol M/gcat. They have been
characterized by temperature programmed of reduction (TPR), hydrogen
chemisorption, transmission electronic microscopy (TEM), CO infrared spectroscopy
and submitted to catalytic evaluation in the isomerization of n-hexane.
From analysis of the results, it is possible to conclude that the fast
activation process is more advantageous than the traditional one, then it avoids the
migration of cations to small cavities of the zeolitic structure, minimizes the process
of sintering of metallic particles and requires a much less time of activation.
The insertion of a second metal (nickel) in the platinum bifunctional
catalyst leads to getting solids with different properties from those that contain only
platinum. Thus, it becomes possible to obtain bimetallic catalysts that are more active
than the ones containing only one metal, even if it is noble metal. / Gasolinas contendo grande quantidade de compostos de cadeia linear
possuem um baixo índice de octanagem. Entretanto, esse número pode ser aumentado
se os alcanos lineares forem submetidos à isomerização, capaz de converter os
compostos de cadeia linear em outros contendo ramificações. Tais reações requerem o
uso de catalisadores bifuncionais, contendo sítios metálicos e ácidos, pois mostraram
alta eficiência na isomerização de parafinas de cadeia lineares. A maioria dos trabalhos
encontrados na literatura envolve o emprego de catalisadores bifuncionais com teor
mássico constante de metal e com tempos elevados de ativação do catalisador, a
chamada Ativação Tradicional .
Assim sendo, o objetivo deste trabalho é estudar a influência do método
de preparação dos catalisadores metálicos bifuncionais através de dois métodos de
ativação, com intuito de obter um catalisador com partículas metálicas bem dispersas.
Esses catalisadores foram reduzidos através da Ativação Rápida , que consiste em
utilizar altas velocidades de aquecimento no processo de redução dos cátions.
Nesse trabalho, foram preparados catalisadores bifuncionais suportados
na estrutura zeolítica FAU, e bimetálico contendo teor molar constante de Pt-Ni. A
adição dos metais no sólido foi realizada através de troca iônica competitiva, utilizando
soluções estoques desses metais. Foram preparadas três séries de catalisadores
metálicos contendo 130, 230 e 280 µmol M/gcat, sendo posteriormente caracterizada por
redução a temperatura programada (RTP), quimissorção de hidrogênio, microscopia
eletrônica de transmissão (MET), infravermelho de CO e submetidos à avaliação
catalítica na isomerização do n-hexano.
A análise dos resultados permite concluir que o processo de ativação
rápida é mais vantajoso que o processo de tradicional, pois se evita a migração dos
cátions para as pequenas cavidades da estrutura zeolítica, minimiza o processo de
sinterização das partículas metálicas e necessita de um tempo muito menor de
ativação.
A inserção de um segundo metal, níquel, nos catalisadores bifuncionais
de platina leva à obtenção de sólidos com diferentes propriedades daqueles que
contêm apenas platina. Dessa forma, torna-se possível obter catalisadores bimetálicos
que são mais ativos que catalisadores contendo apenas um metal, mesmo que este
metal seja nobre.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/3858 |
| Date | 25 February 2008 |
| Creators | Yoshioka, Carlos Minoru Nascimento |
| Contributors | Cardoso, Dilson |
| Publisher | Universidade Federal de São Carlos, Programa de Pós-graduação em Engenharia Química, UFSCar, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSCAR, instname:Universidade Federal de São Carlos, instacron:UFSCAR |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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