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Previous issue date: 2014-03-31 / Universidade Federal de Sao Carlos / NO, NO2 and N2O nitrogen oxides, named NOx, strongly contribute to the air pollution and to minimize their emissions are used catalytic processes. The catalytic reduction of NO with CO has the advantage to simultaneously abate both pollutants. For that reaction are used noble metal based catalysts, but due to their scarcity and high cost, many research have been established to their substitution by transition metal oxides, which have high potential to catalyze that reaction. Those new catalysts beside to be active to the NO reduction with CO, they must be highly selective to N2 formation, stable at high temperatures and especially resistant to the presence of the interfering compounds (O2, SO2 and H2O). In this work were prepared Fe2O3, CuO or Fe2O3-CuO catalysts supported on y-Al2O3, ZrO2 or ZrO2/y-Al2O3. The supports were prepared via synthesis sol-gel using metallics alkoxides as precursors and the active phases introduced by impregnation of Fe(III) or Cu(II) nitrates. The obtained solids were characterized by X-ray diffraction (XRD), nitrogen adsorption/desorption measurements, hydrogen temperature programmed reduction (H2-TPR) and their activity evaluated by the reduction of NO with CO between 100 to 600°C in the presence or absence of SO2, O2 and H2O. The synthesis via sol-gel resulted in y-Al2O3 and ZrO2/y-Al2O3 supports with high specific surface area that allowed adequately distribute the CuO and Fe2O3 oxides, which did not present X ray diffraction peaks. The catalysts were considerably active in the reduction of NO with CO, with the bimetallic ones being slightly more selective to N2 formation. In the presence of SO2, the Fe2O3/y- Al2O3 and Fe2O3/ZrO2/y-Al2O3 catalysts showed more catalytic stability. The presence of O2 led to a significantly NO conversion loss due to the direct CO oxidation by O2. In the presence of H2O or of all the interfering compounds, the NO conversion loss was more pronounced, except the CuO/ZrO2, that was more resistant in the presence of H2O. / Os óxidos de nitrogênio NO, N2O e NO2, denominados de NOx, são fortes causadores da poluição atmosférica e, para minimizar suas emissões utilizam-se processos catalíticos. A redução de NO com CO tem a vantagem de abater simultaneamente ambos poluentes. Nessa reação, são utilizados catalisadores à base de metais nobres, mas, a sua escassez e alto custo têm direcionado pesquisas para a sua substituição por óxidos de metais de transição, os que mostram potencial para essa reação. Além de ativos, esses catalisadores devem ser seletivos à produção de N2, estáveis em altas temperaturas e sobre tudo estáveis na presença dos interferentes O2, H2O e SO2. Neste trabalho foram preparados catalisadores de Fe2O3, CuO ou Fe2O3-CuO suportados em y-Al2O3, ZrO2 ou ZrO2/y-Al2O3. Os suportes foram preparados via sol-gel, utilizando alcóxidos metálicos como precursores e, a introdução das fases ativas, efetuada via impregnação utilizando nitratos de Fe(III) ou Cu(II). Os suportes e catalisadores foram caracterizados por difração de raios X (DRX), fisissorsão de nitrogênio, redução com hidrogênio à temperatura programada (RTP-H2) e a sua atividade avaliada através da redução de NO a N2 com CO, entre 100 e 600°C, na ausência ou presença de interferentes. A síntese sol-gel resultou em suportes y- Al2O3 e ZrO2/y-Al2O3 de alta área superficial, permitindo uma adequada distribuição de CuO e Fe2O3, os que não apresentaram picos de DRX. Os catalisadores foram bastante ativos na redução de NO a N2, com os bimetálicos sendo ligeiramente mais seletivos à formação de N2. Na presença de SO2 os catalisadores Fe2O3/y-Al2O3 e Fe2O3/ZrO2/y-Al2O3 foram mais estáveis. A presença de O2 provocou significativa queda na conversão de NO, favorecendo a oxidação direta do CO. Na presença de H2O ou de todos os interferentes simultaneamente, a queda da conversão de NO a N2 sobre todos os catalisadores analisados foi total, com exceção ao catalisador de CuO/ZrO2, que foi mais resistente na presença de vapor de água.
Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/4145 |
Date | 31 March 2014 |
Creators | Pires Neto, Nilson do Espírito Santo |
Contributors | Urquieta-González, Ernesto Antonio |
Publisher | Universidade Federal de São Carlos, Programa de Pós-graduação em Engenharia Química, UFSCar, BR |
Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
Language | Portuguese |
Detected Language | Portuguese |
Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
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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