| dc.contributor | Noronha, Fabio Bellot | |
| dc.contributor | http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4782218A6 | |
| dc.contributor | Hori, Carla Eponina | |
| dc.contributor | http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4784205E1 | |
| dc.contributor | Romanielo, Lucienne Lobato | |
| dc.contributor | http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4764930H4 | |
| dc.contributor | Baldanza, Maria Auxiliadora Scaramelo | |
| dc.contributor | http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4782218E7 | |
| dc.creator | Silva, Fabiano de Almeida | |
| dc.date | 2016-06-22T18:41:53Z | |
| dc.date | 2008-05-08 | |
| dc.date | 2016-06-22T18:41:53Z | |
| dc.date | 2007-02-27 | |
| dc.date.accessioned | 2023-09-28T21:22:18Z | |
| dc.date.available | 2023-09-28T21:22:18Z | |
| dc.identifier | SILVA, Fabiano de Almeida. Estudo do efeito da dopagem da alumina com Cério em catalisadores Pt/CeZrO2/Al2O3 na reação de oxidação parcial do Metano. 2007. 123 f. Dissertação (Mestrado em Engenharias) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2007. | |
| dc.identifier | https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/15243 | |
| dc.identifier.uri | https://repositorioslatinoamericanos.uchile.cl/handle/2250/9068609 | |
| dc.description | The transformation of methane into liquid fuels has drawn a lot of attention in the last years
due to both economical and environmental concerns. Currently, the main route to obtain
synthesis gas from methane is the steam reforming. The major problems associated with this
route are the high temperatures and pressures required. Nowadays, the partial oxidation of
methane has been considered as a potential process to generate synthesis gas, because it is
slightly exothermic and it can give reasonable conversions at atmospheric pressure. However,
it is crucial to have catalysts with high activity, selectivity and above all, stability even when
submitted to the high reaction temperatures and space velocities. These characteristics can be
obtained with a high metallic dispersion, a continuous regeneration of the catalytic surface
and a stable support. Therefore, this work has as objectives to study the effect of cerium
addition as a doping element for the alumina, with the purpose of increasing the thermal and
mechanical stability of this support, and to study the effects of different noble metal loadings
on Pt/CeO2/Al2O3 and Pt/CeZrO2/Al2O3 catalysts. The influence of different space velocities
on the catalytic performance was also evaluated. The aluminas were obtained by the
calcination of aluminum hydroxide (bohemite) at 873 and 1173 K. After this, the sample
calcined at 873 K was doped with 1 wt% of cerium and calcined at 1173 K. The cerium and
cerium-zirconium oxides, with 19 wt % of CeO2 or CeZrO2 and Ce/Zr =1, were added to the
alumina through wet impregnation in a rotavapor. The platinum loadings added were 1.5, 1.0
and 0.5 wt% by incipient wetness impregnation. The samples supported on the doped alumina
presented larger values of BET surface area, with the CeZrO2 based catalyst presenting the
largest value. Even with different BET surface areas, the metallic dispersions, measured by
the dehydrogenation of cyclohexane reaction, were similar for all catalysts containing 1.5
wt% of platinum. For the samples with smaller Pt content the metallic dispersions were
higher, as expected. The X-ray diffraction analysis showed a smaller average particle size of
cerium oxide for the samples containing zirconium. This technique also showed the formation
of a homogeneous solid solution for the catalysts based on ceria-zirconia supported on the
doped alumina. The H2 and O2 consumptions were determined by temperature programmed
reduction and by oxygen storage capacity respectively. The results showed that the
0.5%Pt/CeZrO2/Al2O3-doped, 1.0%Pt/CeZrO2/Al2O3-doped and 1.5%Pt/CeZrO2/Al2O3-doped
catalysts presented superior redox capacities when compared to the other samples. The
catalytic tests showed that the ideal space velocity for the catalysts was 522 h-1. The use of
smaller Pt contents lead to deactivation. Therefore, the best performance was obtained for the
1.5%Pt/CeZrO2/Al2O3-doped catalyst that has the largest platinum content, the presence of a
homogeneous solid solution, good metal dispersion and a high BET surface area. | |
| dc.description | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior | |
| dc.description | Mestre em Engenharia Química | |
| dc.description | Atualmente, a reação de oxidação parcial do metano tem sido extensivamente estudada com o
objetivo de produzir gás de síntese e contribuir para a viabilização econômica da tecnologia
de conversão do metano, principal constituinte do gás natural, em produtos de maior valor
agregado. Essa reação frente às reformas seca e a vapor, apresenta as vantagens de ser
moderadamente exotérmica e ocorrer a pressão atmosférica. Catalisadores ativos para a
reação de oxidação parcial do metano devem apresentar altas atividade, seletividade e acima
de tudo, estabilidade mesmo quando submetidos às altas temperaturas reacionais e
velocidades espaciais. Para isso, são necessários uma alta dispersão metálica, uma grande
capacidade de regeneração da superfície catalítica e um suporte extremamente estável.
Portanto, este trabalho tem como objetivos estudar o efeito da adição de cério como elemento
dopante da alumina, cuja função é aumentar a estabilidade térmica e mecânica do suporte e
estudar os efeitos da adição de diferentes teores de metal na busca de uma maior dispersão
para os catalisadores Pt/CeO2/Al2O3 e Pt/CeZrO2/Al2O3. Além disto, a influência do uso de
diferentes velocidades espaciais também foi avaliada. As aluminas foram preparadas através
da calcinação do precursor boemita a 873 e 1173 K. A alumina calcinada a 873 K foi
posteriormente dopada com 1% de Ce e novamente calcinada a 1173 K. Os óxidos de cério e
cério-zircônio, com um teor de 19% em peso e uma razão molar Ce/Zr igual a um, foram
adicionados à alumina através de impregnação úmida em rota vapor. A platina foi adicionada
ao suporte através da técnica de impregnação seca. Os teores adicionados foram de 1,5, 1,0 e
0,5% em peso de platina. As amostras suportadas na alumina dopada apresentaram os maiores
valores de área específica, com os catalisadores à base de CeZrO2 apresentando os maiores
valores. Mesmo com diferenças de área, as dispersões metálicas, medidas pela técnica de
desidrogenação do cicloexano, foram semelhantes para todas as amostras contendo 1,5% em
peso de platina e, como era de se esperar, maiores para as amostras com os menores teores.
As análises de difração de raios X mostraram um menor diâmetro médio de partículas de
óxido de cério para as amostras contendo zircônio. Além disto, esta técnica também mostrou a
formação de uma solução sólida homogênea para os catalisadores à base do óxido de cériozircônio
suportados na alumina dopada. Os consumos de H2 e O2 determinados,
respectivamente, por redução a temperatura programada e capacidade de armazenamento de
oxigênio mostraram que os catalisadores 1,5%Pt/CeZrO2/Al2O3-dopada,
1,0%Pt/CeZrO2/Al2O3-dopada e 0,5%Pt/CeZrO2/Al2O3-dopada apresentaram capacidades
redox superiores às demais amostras e muito semelhantes entre eles, independentemente da
variação do teor platina. Os testes catalíticos mostraram que a velocidade espacial ideal para
as amostras preparadas foi de 522 h-1 e que a redução no teor de platina leva os catalisadores à
desativação. Portanto, o melhor desempenho foi obtido pelo catalisador
1,5%Pt/CeZrO2/Al2O3-dopada que possui o maior teor de platina, a formação de uma solução
sólida homogênea e uma alta área específica. | |
| dc.format | application/pdf | |
| dc.format | application/pdf | |
| dc.language | por | |
| dc.publisher | Universidade Federal de Uberlândia | |
| dc.publisher | BR | |
| dc.publisher | Programa de Pós-graduação em Engenharia Química | |
| dc.publisher | Engenharias | |
| dc.publisher | UFU | |
| dc.rights | Acesso Aberto | |
| dc.subject | Reação de oxidação parcial do Metano | |
| dc.subject | Catalisadores de Platina suportados | |
| dc.subject | Óxidos de Cério e Cério-Zircônio | |
| dc.subject | Aluminas dopadas com Cério | |
| dc.subject | Catalizadores | |
| dc.subject | Oxidação | |
| dc.subject | Partial oxidation of Methane reaction | |
| dc.subject | Platinum catalysts supported | |
| dc.subject | Cerium and Cerium-Zirconium Oxides | |
| dc.subject | Doped aluminas with cerium | |
| dc.subject | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA | |
| dc.title | Estudo do efeito da dopagem da alumina com Cério em catalisadores Pt/CeZrO2/Al2O3 na reação de oxidação parcial do Metano | |
| dc.type | Dissertação | |
