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Previous issue date: 2010-06-15 / Universidade Federal de Sao Carlos / Pt catalysts supported on CeO2-La2O3-Al2O3, with different mixed oxide compositions, and CeO2-ZrO2-Al2O3, prepared using three different routes, were synthesized by sol gel technique. The samples were characterized using thermal analysis, N2 adsorption, X-ray diffraction, diffusive reflectance spectroscopy, Fourier transform infrared spectroscopy of CO adsorption and high resolution transmission electronic microscopy. The Pt dispersion was determined from the data of cyclohexane dehydrogenation rate. In situ temperature programmed reduction and Xray absorption near edge structure using redox treatments were performed trying to find a better understanding for the sample behaviors in the reaction conditions. The catalysts were evaluated in the steam reforming and partial oxidation of methane. In the Pt/CeO2-La2O3-Al2O3 catalysts, the substitution of La for Ce caused a higher stability of CeIII in the alumina structure and higher metal electron density. The oxidation at high temperature caused the Pt agglomeration, on the other hand the reduction treatment lead to a support re-dispersion. The mixed oxides samples with elevated ceria content showed higher activity in the steam reforming and partial oxidation of methane. This behavior was attributed to the ability of promoting the gasification of coke. For the Pt/CeO2-ZrO2-Al2O3 samples, the solid solution between CeO2 and ZrO2 was dependent on the calcination temperature. Phase segregation was observed for the sample calcined at 950ºC, which decreased the catalytic activity. It was attributed to a smaller O* mobility in this sample. / Catalisadores de Pt suportados em óxidos mistos de CeO2-La2O3-Al2O3, com diferentes composições do óxido misto, e CeO2-ZrO2-Al2O3, preparados por três diferentes rotas de adição destes óxidos na alumina, foram sintetizados por meio da técnica sol gel. As amostras tiveram suas propriedades estruturais caracterizadas por meio de técnicas de análise térmica, adsorção de N2, difração de raios X, espectroscopia de refletância difusa, espectroscopia no infravermelho do CO adsorvido, medida de dispersão metálica aparente pela reação de desidrogenação do cicloexano e microscopia eletrônica de transmissão de alta resolução. Com o intuito de um maior esclarecimento dos comportamentos dos catalisadores quando submetidos a condições semelhantes à atmosfera de reação, estudos de oxiredução in situ foram realizados para as amostras e monitorados pelas técnicas de redução a temperatura programada e espectroscopia de alta resolução da borda de absorção. O desempenho catalítico dos catalisadores foi avaliado nas reações de reforma a vapor e oxidação parcial do metano. No que se refere às amostras de Pt/CeO2-La2O3-Al2O3 pode-se afirmar que a substituição do La pelo Ce ocasionou a maior estabilidade do CeIII na rede da alumina e a formação de sítios de Pt com maior densidade eletrônica. O tratamento de oxidação em alta temperatura ocasionou a aglomeração da fase ativa, enquanto que sob condições redutoras, os suportes a base de céria apresentaram um comportamento de re-dispersão. Os maiores valores de atividade nas reações de reforma a vapor e oxidação parcial do metano foram evidenciados para as amostras suportadas nos óxidos mistos com o maior teor de céria. Este resultado foi atribuído a maior interface entre metal-suporte o que proporcionou uma maior transferência de O* para a partícula de Pt, auxiliando na remoção de coque da superfície do catalisador. Para as amostras suportadas nos óxidos mistos de CeO2-ZrO2-Al2O3, a formação da solução sólida entre os óxidos de cério e zircônio demonstrou-se bastante depende da temperatura de calcinação do suporte, apresentando segregação de fases após a calcinação a 950 ºC, e diminuição na atividade catalítica na reação de oxidação parcial do metano em torno de 15%. Este comportamento foi relacionado à menor mobilidade de O* desta amostra, ocasionada pela a separação das fases em CeO2 e ZrO2.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/3883 |
| Date | 15 June 2010 |
| Creators | Mortola, Vanessa Bongalhardo |
| Contributors | Bueno, José Maria Corrêa |
| 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/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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