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Previous issue date: 2007 / In this work, activated carbon were synthesized through carbonization
of a polymer, containing iron oxides with and without copper. The precursor
of activated carbon was a styrene?divinylbenzene copolymer (Sty?DVB)
synthesized through suspension polymerization, in the presence of inert
diluentes to obtain a macroporous structure. The resin was sulfonated with
sulfuric acid, in the presence of dichloroethane. For the synthesis of the
supported catalysts, on first it was carried out oxide precipitation in the
sulfonated resin and later a thermal treatment to obtain the carbonizated
structures. The oxides synthesis were accomplished in three stages: the)
incorporation of Fe2+
ions with or without Cu2+
in the resin by ion exchange;
b) washing to remove the íons that were not adsorbed; c) coprecipitation in
alkaline and oxidant solution. The thermal treatment consisted in calcination
of polymer/oxide composite at 250 ºC, carbonization at 900 ºC and activation
at 900 ºC with steam. The effect of copper concentration and presence of the
support were investigated in the reaction of ethylbenzene dehydrogenation with and without steam. For comparison, bulk catalysts were prepared with
the same conditions of coprecipitation of Fe2+
or Cu2+
ions for supported
catalysts without the use of sulfonated resin. The materials were
characterized by chemical analysis, X rays diffraction, termogravimetric
analysis and porosity measurements by nitrogen physical adsorption. It was
verified that the polymeric matrix affected the oxide type produced in
comparison with coprecipitations in solution. The supported catalysts had
better catalytic activities than the bulk and comercial ones because their
higher porosities and specfic surface areas. Besides, during the reaction,
they presented small tendence sinterization and coke formation. The last property is an intrinsic characteristic of the support based on polymeric
activated carbon. / Neste trabalho, foram sintetizados carvões ativados através da
carbonização do polímero contendo óxidos de ferro com e sem cobre. O
precursor do carvão ativado foi um copolímero estireno??divinilbenzeno (Sty??
DVB) sintetizado através de polimerização em suspensão, na presença de
diluentes inertes para produção de estrutura macroporosa. A matriz
polimérica foi sulfonada com ácido sulfúrico, na presença de dicloroetano.
Na síntese dos catalisadores suportados, primeiramente, foi realizado a
síntese do óxido de ferro na matriz polimérica sulfonada e em seguida
tratamento térmico. A síntese dos óxidos foi realizada em três etapas: a)
incorporação de íons Fe2+
com ou sem Cu2+
na resina por troca iônica; b)
lavagem para retirar os íons que não estão adsorvidos; c) coprecipitação em
meio alcalino e oxidante. O tratamento térmico consistiu na calcinação do
sistema polímero/óxido a 250 ºC, carbonizado a 900 ºC e ativado a 900 ºC
na presença de vapor de água. Foi investigado o efeito da concentração do
cobre e da presença do suporte na reação de desidrogenação do
etilbenzeno com e sem vapor de água. Para efeito de comparação,
catalisadores mássicos foram preparados com as mesmas reações de
coprecipitação dos catalisadores suportados, mas sem o uso da matriz polimérica sulfonada. Além disso, foram avaliadas as propriedades do
catalisador comercial do tipo mássico. Todos os materiais foram
caracterizados por análise química, difração de raios X, análise
termogravimétrica e medidas de porosidade por adsorção física de
nitrogênio e atividade catalítica na reação de desidrogenação do
etilbenzeno. Foi verificado que a matriz polimérica influencia no tipo de óxido
produzido em comparação as coprecipitações em soluções. Os
catalisadores suportados tiveram um melhor desempenho catalítico do que os mássicos e o catalisador comercial por ter uma maior porosidade e área
superficial específica. Além disso, durante a reação, eles apresentaram
menor tendência a sinterização e à formação de coque, sendo esta última
uma característica intrínseca do suporte à base de carvão ativado
polimérico.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.bc.ufg.br:tde/2880 |
| Date | 05 August 2014 |
| Creators | Barbosa, Danns Pereira |
| Contributors | Rabelo, Denilson |
| Publisher | Universidade Federal de Goiás, Programa de Pós-graduação em Química (IQ), UFG, Brasil, Instituto de Química - IQ (RG) |
| 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:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFG, instname:Universidade Federal de Goiás, instacron:UFG |
| Rights | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 1102159680310750095, 600, 600, 600, 306626487509624506, 9140982858537030970 |
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