Neste trabalho foram avaliadas as atividades de catalisadores do tipo perovskita LaNi1-xCoxO3 frente à reação de reforma a vapor de etanol. Devido à baixa área superficial, característica de óxidos do tipo perovskita, esses foram suportados em SiO2, Al2O3 e ZrO2, a fim de verificar o efeito do suporte na atividade catalítica.<br /> Os catalisadores foram preparados pelo método da co-precipitação e caracterizados por espectrometria de emissão atômica por plasma induzido, difração de raios X pelo método do pó, adsorção de nitrogênio pelo método B.E.T, redução a temperatura programada e espectroscopia de absorção de raios X.<br /> Para estudar o processo de redução e a possibilidade de oxidação durante a reação catalítica, foram realizados estudos in situ da reação de reforma a vapor, através da espectroscopia de absorção de raios X. Estes dados foram comparados com os resultados de aplicação das técnicas de RTP e DRX às amostras parcial e totalmente reduzidas e foi proposto um mecanismo de redução do óxido do tipo perovskita durante o processo de ativação do catalisador.<br /> Todos os catalisadores mostraram-se ativos nas reações de reforma a vapor de etanol e a seletividade dos produtos foi dependente do tipo do catalisador avaliado. De acordo com os resultados obtidos, destaca-se o catalisador não suportado LaNiO3, com conversão de etanol de 99% e seletividade para H2, CO e CO2 de 4,8; 1,1 e 1,3, respectivamente. Além disso, o ensaio com dois catalisadores simultâneos (LaNiO3 + LaCoO3) foi o que apresentou melhor estabilidade na reação, com 100% de conversão de etanol e seletividade semelhante à obtida pelo catalisador LaNiO3. / In this work, the catalytic activity of perovskite oxides, LaNi1-xCoxO3, was evaluated in the ethanol steam reforming. Due to the low surface area, characteristic of perovskite oxides, these catalysts were supported on SiO2, AI2O3 and ZrO2 and the effect of the support was evaluated. The catalysts were prepared by the co-precipitation method and characterized by Atomic Induced Plasma Spectroscopy, X-Ray Powder Diffraction (XRD), Nitrogen adsorption by B.E.T. method, Temperature Programmed Reduction (TPR) and X-ray Absorption Near Edge Structure (XANES).<br /> The catalytic process was accompanied by XANES in situ to verify changes in the oxidation state of the active phase during the activation process with H2 and also during the process of steam reforming of ethanol. By relation of these results with TPR and XRD, for samples partially and fully reduced, it was proposed a mechanism for the reduction of the perovskite oxides during the conditions of activation.<br /> All catalysts showed activity for the ethanol steam reforming with the selectivity dependent of the catalyst evaluated. Summarizing, the results showed that the unsupported catalyst LaNiO3 presented the better performance, with the ethanol conversion of 99% and selectivity for H2, CO and CO2 of 4.8; 1.1 and 1.3, respectively. Moreover, the test using two simultaneous catalysts (LaNiO3 + LaCoO3), showed better stability in the reaction, presenting ethanol conversion of 100% and selectivity to H2, CO and CO2 similar to the LaNiO3 catalyst.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:usp.br/oai:teses.usp.br:tde-24032011-093816 |
| Date | 13 December 2010 |
| Creators | Tanabe, Eurico Yuji |
| Contributors | Assaf, Elisabete Moreira |
| Publisher | Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP |
| Source Sets | Universidade de São Paulo |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | Tese de Doutorado |
| Format | application/pdf |
| Rights | Liberar o conteúdo para acesso público. |
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