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Previous issue date: 2009 / FAPESB / Níquel suportado em alumina tem sido reconhecido como um catalisador efetivo das
reações de reforma de metano. No entanto, ele apresenta desativação por coque e problemas
de estabilidade térmica, em altas temperaturas, principalmente devido à transição de fase do
suporte e sinterização do metal. Uma opção atrativa, para obter suportes mais adequados para
esses catalisadores, é a combinação da alumina com a zircônia que possui elevada
estabilidade térmica, dureza e propriedades anfotéricas. Por outro lado, a adição de metais
nobres ao catalisador de níquel usado na reforma de metano poderia evitar a desativação por
formação de coque, assim como conduzir a atividades mais elevadas. Desta forma, neste
trabalho, foram estudados catalisadores de níquel associados, ou não, ao rutênio suportados
em óxidos de alumínio e zircônio, destinados à reforma a vapor e reforma autotérmica de
metano. .
Foram sintetizados catalisadores monometálicos de níquel (15 %) e bimetálicos de
níquel (15 %) e rutênio (razão molar Ru/Ni = 0,1), por impregnação em óxidos de alumínio
e/ou zircônio. Estes sólidos foram preparados por métodos de precipitação à temperatura
ambiente, a partir de soluções de oxicloreto de zircônio e nitrato de alumínio, obtendo-se
materiais com razões molares Al/Zr = 1, 2, 5 e 10 além do óxido de zircônio e de alumínio
puros. As amostras foram caracterizadas por espectroscopia no infravermelho com
transformadas de Fourier, termogravimetria, análise térmica diferencial, difração de raios X,
redução a temperatura programada e medidas de área superficial específica e porosidade. Os
catalisadores foram testados na reação de reforma a vapor e autotérmica de metano na faixa
de 450 a 750 ºC. .
Observou-se a formação da fase γ-Al2O3 na alumina pura e a fases tetragonal e
monoclínica na zircônia pura. Com a adição de alumínio à zircônia houve a estabilização da
fase tetragonal em todos os casos, em detrimento da monoclínica. A adição de pequenas
quantidades de zircônio ao óxido de alumínio produziu um aumento na área superficial
especifica da alumina, associado à ação textural do zircônio como espaçador entre as
partículas de óxido de alumínio ou à geração de tensões no sólido, causando o deslocamento
do equilíbrio para a formação de partículas menores. A adição dos metais (níquel e rutênio) ao
suporte causou diminuição da área superficial específica, o que pode estar associado ao
bloqueio de alguns poros por esse metal e/ou à sinterização da amostra após a impregnação e
calcinação ou a uma combinação desses efeitos. A redução do níquel foi facilitada pela
presença do zircônio e/ou do rutênio. Todos os catalisadores foram ativos na reação de
reforma a vapor e na reforma autotérmica de metano, observando-se aumento na conversão de
metano com a temperatura. Na reação de reforma a vapor e na reforma autotérmica, observouse,
que em temperaturas típicas dessas reações, o catalisador de níquel impregnado no suporte
com razão molar Al/Zr =10 levou às conversões mais elevadas. O rutênio produz um efeito
similar, em catalisadores de níquel isentos de zircônio. Dessa forma, as amostras mais
promissórias são aquelas contendo níquel suportado em alumina contendo zircônio ou rutênio. / Salvador
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:192.168.11:11:ri/11735 |
| Date | January 2009 |
| Creators | Berrocal, Guillermo José Paternina |
| 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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