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Title in Portuguese: Transformação química do glicerol via catálise heterogênea em fase gás
Title: Chemical processing via heterogeneous catalysis in gas phase.
Author: Silva Júnior, Moacir José da
Advisor(s): Valentini, Antoninho
Keywords: Acetol
Metanol
Catálise heterogênea
Issue Date: 2014
Citation: SILVA JÚNIOR, M. J. Transformação química do glicerol via catálise heterogênea em fase gás. 2014. 64 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2014.
Abstract in Portuguese: Com o intuito de promover a reação de desidratação/desidrogenação do glicerol em meio heterogêneo, foram sintetizados diferentes catalisadores compostos de óxido de cobre disperso em diferentes suportes: óxido de alumínio, óxido de alumínio contendo óxido de ferro, óxido de alumínio contendo óxido de nióbio, e óxido de silício contendo óxido de ferro. A rota de síntese utilizada foi a dos precursores poliméricos. O principal produto reacional obtido foi o acetol, porém foram observados outros produtos em baixo teor, como: metanol, etanol, acroleína, acetona, álcool amílico, 1-propanol, 1,2-propanodiol e 1,3-propanodiol. Foi observada alta seletividade para acroleína empregando-se o catalisador composto pelos óxidos de cobre, ferro e alumínio. O efeito da temperatura de calcinação sobre o desempenho catalítico foi verificado com o catalisador composto pelos óxidos de cobre, ferro e silício, e melhores resultados foram obtidos através da calcinação em 600°C. As análises por difração de raios-X destacam a formação preferencial da fase CuO, não sendo observadas as fases de óxido de ferro e óxido de alumínio, mesmo após calcinação a 600°C. As análises de redução em temperatura programada (TPR) apontam formação de amostras com significativa interação entre os óxidos, sugerindo elevada dispersão do óxido de ferro. Seu teste de reuso (duas vezes) mostrou estabilidade na capacidade de conversão e na seletividade. As análises realizadas por termogravimetria e a espectroscopia na região do infravermelho, realizadas após o teste catalítico, apontam para a formação/retenção de alcóxidos na superfície do catalisador.
Abstract: In order to promote the dehydration/dehydrogenation of reaction of glycerol in a heterogeneous environment, different catalysts were synthesized comprising copper oxide dispersed on different supports: aluminum oxide, aluminum oxide containing iron oxide, aluminum oxide containing niobium oxide and, silicon oxide containing iron oxide. The synthesis route applied was the polymeric precursor method. Acetol was the main reaction production, but other products were observed in low content, such as methanol, ethanol, acrolein, acetone, amyl alcohol, 1-propanol , 1,2- propanediol and 1,3-propanediol. High selectivity for acrolein was observed using the catalyst comprising of copper, iron and aluminum oxides. The effect of calcination temperature on catalyst performance was observed with the catalyst comprising of copper, iron and silicon oxides, and the best results were obtained by calcination at 600 °C. The analysis by X-ray diffraction highlight the preferential formation of CuO phase, iron oxide and aluminum oxide phases were observed even after calcination at 600 °C. The analysis of temperature programmed reduction (TPR) indicate the formation of samples with significant interaction between the oxides, suggesting high dispersion of iron oxide. The reuse test (twice) showed stability in conversion capacity and selectivity. The analyzes carried out by thermogravimetry and infrared spectroscopy, performed after the catalytic test, point to the formation/retention alkoxides on the catalyst surface.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/15674
metadata.dc.type: Dissertação
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