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Previous issue date: 2010-11-26 / Universidade Federal de Sao Carlos / The Pd catalysts were prepared by wet impregnation method of the supports using an aqueous solution of palladium nitrate. (x)La2O3-Al2O3 carriers, with x = 0 to 20 wt %, were obtained by wet impregnation and sol gel methods. The supports and catalysts were characterized by N2 physisorption, X-ray diffraction, thermogravimetry, temperature-programmed reduction, Fourier transformed infrared spectroscopy of the adsorbed CO, X-ray photoelectron spectroscopy, transmission electron microscopy and dehydrogenation of cyclohexane reaction. The La2O3 presence on the carriers promotes a decrease in the Eaap and an increase in the TOFap and CH4 consumption values at 510 °C in the steam reforming of CH4 reaction. This increase in activity was related to Pdº*Pd+-OLa interfacial species type formation. These interfacial species promote the formation of Pd° sites of higher electron density, most activ e to C-H bond cleavage, and are also likely to be oxidized by H2O and CO2 co-reagents, promoting the O * transfer to the metal surface, which act on the oxidation of chemisorbed carbon (C *). This fact makes that the determining steps process to be more balanced, promoting a greater of CH4 accessibility to the Pd surface. The nature of the supports has a high influence on the properties of Pd catalysts in autothermal reforming of CH4 reaction (ATR). The Pd/Al catalysts showed a high deactivation in the ATR, due to strong agglomeration of Pd crystallites during the time the catalyst was maintained at 800 °C. For La 2O3 containing catalysts, the Pdº*Pd+-O-La interfacial species type formation promoted a higher activity and stability in ATR. However, was observed the formation of graphitic carbon type for Pd/12LaAl samples. The interfacial species promote both an increase in the CH4 activation rate, as in the removal of the C* species formed during CH4 activation. However, the CH4 activation and C* formation rate should be higher than diffusion or removal carbon rate. This effect coupled with the suitable particle size formed during the ATR tests results in a greater C* accumulation and growth in the filaments form. / Os catalisadores de Pd foram preparados por impregnação dos suportes utilizando-se uma solução aquosa de nitrato de paládio. Os suportes (x)La2O3-Al2O3, com x = 0 a 20 % em peso, foram obtidos pelos métodos de impregnação úmida e sol gel. Os suportes e catalisadores foram caracterizados por fisissorção de N2, difração de raios X, termogravimetria, redução à temperatura programada, espectroscopia na região do infravermelho do CO adsorvido, espectroscopia fotoeletrônica de raios X, microscopia eletrônica de transmissão e reação de desidrogenação do cicloexano. A presença de La2O3 nos suportes promove uma diminuição nos valores de Eaap e um aumento nos valores TOFap e consumo de CH4 a 510 °C na reação de reforma a vapor do CH4. A maior atividade se deve a formação de espécies interfaciais do tipo Pdº*Pd+-O-La. Estas espécies favorecem a formação de sítios de Pd° de maior densidade eletrônica, mais ativos para a clivagem da ligação C-H, e também são susceptíveis de serem oxidadas pela H2O e CO2, promovendo a transferência de O* para a superfície do metal, a qual atuaria na oxidação do carbono quimissorvido (C*). Este fato faz com que as etapas determinantes do processo sejam mais equilibradas, promovendo uma maior acessibilidade do CH4 à superfície do Pd. A natureza do suporte tem uma alta influência nas propriedades dos catalisadores de Pd na reação de reforma autotérmica do CH4 (ATR). Os catalisadores de Pd/Al apresentaram uma alta desativação na ATR, devido ao acentuado crescimento dos cristalitos de Pd durante o tempo que o catalisador manteve-se a 800 °C. Para os catalisadores contendo La2O3, a formação de espécies interfaciais do tipo Pd0*Pdδ+O-La promoveu uma maior atividade e estabilidade na ATR. Todavia, verificou-se a formação de carbono do tipo grafítico para as amostras de Pd/12LaAl. A formação de espécies interfaciais promove um aumento tanto na velocidade de ativação do CH4, quanto na remoção das espécies de C* formado durante a ativação. No entanto, a taxa de ativação do CH4 e formação de C* devem ser superiores a taxa de difusão ou remoção deste carbono. Este fato somado ao tamanho de partícula adequado durante os ensaios de ATR resultam num maior acúmulo e crescimento de C* na forma de filamentos.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/6179 |
| Date | 26 November 2010 |
| Creators | Cassinelli, Wellington Henrique |
| Contributors | Marques, Clélia Mara de Paula |
| Publisher | Universidade Federal de São Carlos, Programa de Pós-graduação em 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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