Esta tese teve como objetivo avaliar o desempenho de catalisadores de Rh suportados
em cério-zircônio (CZ) e em óxido misto de magnésio e alumínio (HT) derivado de
hidrotalcita na reação de redução do NO pelo CO em meio estequiométrico. Os suportes puros
e impregnados com Rh foram nomeados CZ, RhCZ, HT e RhHT. Os suportes foram
preparados por coprecipitação e o metal nobre foi adicionado no teor de 0,15% (m/m) por
impregnação a seco. Foram realizados testes de caracterização como fisissorção de N2, DRX,
TPR, espectroscopia Raman, DRIFTS, TGA-DTA e TPD-CO/NO. Para a avaliação catalítica,
foi utilizada uma mistura de 1%NO + 1%CO em He e a atividade e seletividade foram
expressas através das concentrações dos gases envolvidos ao longo de uma rampa de
temperatura desde a temperatura ambiente até 500C. Os resultados de caracterização
indicaram nítidas diferenças estruturais e físico-químicas entre os dois tipos de catalisadores
nas isotermas de adsorção de N2, nos perfis de redução e nos difratogramas, já dando indícios
de que os mecanismos de reação seriam diferentes. Pelas análises de DRIFTS identifica-se a
presença de bandas características de espécies de CO adsorvidas no Rh somente para o
catalisador RhCZ a baixa temperatura, ressaltando a interação Rh-CZ, também evidenciadas
pelos resultados de Raman, mas que provavelmente não ocorrem com o óxido misto de Al e
Mg. Observou-se que o suporte de CZ foi mais ativo a baixas temperaturas que o suporte de
HT, porém o catalisador RhHT foi mais seletivo a N2 a 350C e emitiu menos N2O ao longo
da faixa de temperatura avaliada do que o catalisador RhCZ. Resultados de TPD de NO e
comparações de curvas experimentais e teóricas envolvendo as concentrações de CO, CO2 e
NOx durante os testes catalíticos, acompanhados também pelas análises de DRIFTS nas
mesmas condições, indicam que a redução do Rh e a afinidade do catalisador pelo NO são
importantes para favorecer a maior seletividade da reação de redução do NO pelo CO a N2. / The aim of this work was to evaluate the catalytic performance of cerium-zirconium
and hydrotalcite-like Mg-Al mixed oxide as supports in the reduction of NO by CO catalyzed
by rhodium. The pure supports and metallic catalysts were named CZ, RhCZ, HT and RhHT.
The supports were prepared by coprecipitation and were impregnated with 0,15% wt. of Rh.
Characterization tests such as N2 fisisorption, XRD, TPR, Raman spectroscopy, DRIFTS,
TGA-DTA and NO/CO TPD were performed. To measure the catalytic activity, a gas mixture
containing 1% NO + 1% CO in He was used. Activity and selectivity were expressed by
means of the gas concentrations measured all over a temperature range, from room
temperature to 500C. The characterization results clearly indicated structural and physicochemical
differences between the two supports in N2 adsorption isotherms, XRD and TPR
profiles and therefore, they would work through different mechanisms. DRIFTS analyses
indicated the presence of bands resulting from the adsorption of CO on Rh at low
temperatures on RhCZ catalyst, evidencing the great synergy between Rh and CZ, already
indicated by Raman results. This synergic effect probably did not occur in RhHT catalyst. The
CZ support was more active at low temperatures than HT, however, RhHT catalyst was more
selective to N2 at 350 C and emitted less N2O than RhCZ through the evaluated temperature
range.The NO TPD results and the comparison of theoretical and experimental CO, CO2 and
NOx curves during catalytic tests, also followed by DRIFTS, indicate that Rh reduction and
the affinity with NO are important parameters to achieve higher selectivity to N2 in the
reduction of NO by CO.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/urn:repox.ist.utl.pt:UERJ:oai:www.bdtd.uerj.br:5212 |
| Date | 10 December 2013 |
| Creators | Daniela Meyer Fernandes Alves |
| Contributors | Fátima Maria Zanon Zotim, Cristiane Assumpção Henriques, Deborah Vargas Cesar, Maria Auxiliadora Scaramelo Baldanza, Lucia Gorenstin Appel, Lucia Regina Raddi de Araujo |
| Publisher | Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Programa de Pós-graduação em Meio Ambiente, UERJ, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ, instname:Universidade do Estado do Rio de Janeiro, instacron:UERJ |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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