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Tipo: Artigo de Periódico
Título : Assessment of the stability of LTA zeolites under natural gas drying TSA conditions
Autor : Azevedo, Diana Cristina Silva de
Moura, Pedro Augusto Silva de
Ferracine, Edilene Deise Da Silva
Rodríguez, Elena Aguado
Maia, Débora Aline Soares
Melo, Darley Carrijo De
Valencia, Susana
Cardoso, Dilson
Rey, Fernando
Bastos Neto, Moises
Castellón, Enrique Rodríguez
Palabras clave en portugués brasileño: Estabilidade hidrotérmica;Águas residuais - purificação;Zeólitas LTA;Relação Si/Al
Palabras clave en inglés: Hydrothermal stability;Waste water - purification;Zeólitas LTA;Si/Al ratio
Áreas de Conocimiento - CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::OPERACOES INDUSTRIAIS E EQUIPAMENTOS PARA ENGENHARIA QUIMICA::OPERACOES CARACTERISTICAS DE PROCESSOS BIOQUIMICOS
Fecha de publicación : 2024
Editorial : Catalysis Today
Citación : MOURA, P. A. S.; FERRACINE, E. D. S.; RODRÍGUEZ-AGUADO, E.; MAIA, D. A. S.; MELO, D. C.; VALENCIA, S.; CARDOSO, D.; REY, F.; BASTOS-NETO, M.; RODRÍGUEZ-CASTELLÓN, E.; AZEVEDO, D. C. S. Assessment of the stability of LTA zeolites under natural gas drying TSA conditions. Catalysis Today, v. 427, 114410, 2024. ISSN 0920-5861. Disponível em: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0920586123004340. DOI: https://doi.org/10.1016/j.cattod.2023.114410. Acesso em: 25 nov. 2024.
Resumen en portugués brasileño: As principais características dos zeólitos LTA catiônicos que provavelmente impactarão sua potencial estabilidade hidrotérmica são interligados. O teor de Al e o cátion compensador desempenham um papel importante na adsorção de água, mas sua influência no desempenho da zeólita em ciclos térmicos ainda não foi compreendida. Neste estudo, quatro LTA amostras de zeólitas foram sintetizadas com proporções distintas de Si/Al nas formas de sódio e potássio. Eles passaram por um Protocolo de Envelhecimento Prematuro (PAP) que levou em consideração as condições operacionais normalmente encontradas em temperatura processos de adsorção oscilantes. A relação Si/Al per se não impactou na cristalinidade ao envelhecer, mas a presença de uma grande quantidade de cátions de potássio (Si/Al = 1) levou à amorfização da estrutura da zeólita. Os resultados das técnicas XPS e NMR indicam que a migração de Al da superfície externa para as gaiolas internas ocorre após envelhecimento. Análises químicas por XRF e ICP-OES associadas à análise de RMN de 27Al revelam que a presença de EFAl é particularmente significativo na amostra com a maior relação Si/Al (5) e está correlacionado com um C muito maior deposição com o envelhecimento. Experimentos TG/DTG e TPD-NH3 sugerem que sítios ácidos nas estruturas zeólitas atuam como espada de dois gumes, ao aumentar a adsorção de água e ao mesmo tempo levar à acumulação de carbono. Isotermas de CO2 a 0 ºC revelam a redução da microporosidade após o envelhecimento, enquanto o teor de Al é proporcional à água absorção de adsorção, particularmente em baixas pressões (abaixo de 10 mbar). O material com uma relação Si/Al intermediária e na forma Na (LTAc-SiAl2-Na) combina excelente estabilidade hidrotérmica com alta afinidade por água e absorção.
Abstract: The main features in cationic LTA zeolites that are likely to impact its potential hydrothermal stability are interconnected. The Al content and the compensating cation play an important role in the water adsorption but their influence on the zeolite performance in thermal cycles is yet to be understood. In this study, four LTA zeolite samples were synthetized with distinct Si/Al ratios in sodium and potassium forms. They underwent a Premature Aging Protocol (PAP) that took into account the operating conditions typically found in temperature swing adsorption processes. The Si/Al ratio per se did not impact in the crystallinity upon aging, but the presence of a high amount of potassium cations (Si/Al = 1) led to the amorphization of the zeolite structure. The results from XPS and NMR techniques indicate the Al migration from the outer surface to the inner cages occurs upon aging. Chemical analysis by XRF and ICP-OES associated with 27Al NMR analysis reveal that the presence of EFAl is particularly significant in the sample with the largest Si/Al ratio (5) and is correlated to a much larger C deposition upon aging. TG/DTG and TPD-NH3 experiments suggest that acid sites in the zeolite structures act as a double-edged sword, by enhancing water adsorption while also leading to carbon accumulation. CO2 isotherms at 0 ºC reveal the reduction of the microporosity after aging, whereas the Al content is proportional to the water adsorption uptake, particularly at low pressures (below 10 mbar). The material with an intermediate Si/Al ratio and in Na-form (LTAc-SiAl2-Na) combines excellent hydrothermal stability with a high-water affinity and uptake.
URL del documento: https://pdf.sciencedirectassets.com/271364/1-s2.0-S0920586123X00157/1-s2.0-S0920586123004340/main.pdf?X-Amz-Security-Token=IQoJb3JpZ2luX2VjEGsaCXVzLWVhc3QtMSJHMEUCIQDuK5Z626ySKK0mApIWKryd0PRL0tzJ%2Fqr8WUzd3uwdLQIgXJOMMJy9KYWmW8MYDriJdpGH8PiR1qdMminACzy8GBAquwUIlP%2F%2F%2F%2F%2F%2F%2F%2F%2F%2FARAFGgwwNTkwMDM1NDY4NjUiDKaJRFIEjnBujUe1PSqPBT0xMbifRZYJR%2FXZcwnmDD8OTUPsEomfzccWgtUnnmpg5OxJ3Q1Cm1CvSjdj9Y7ky2BrVIH7wM560e0u5qo806o2fcy%2BIaTo9NY2OE%2F%2BMfOuMpifVPgjJLCslvzFqXMxkF3l7DJEWmqD9VJcdVvdUBsS3OX80ewAotuqjRenS7X9JUElYdcVSyp5QPA4TzwLEwpLP6vyHgmHA7%2B1m9hzf4JhtawhAWJ21o%2BLNod52b5SCMzzr1TDiEypoIjf5HHzws%2FsPFalVo7Sa75LI783BnpI6zBhi8U9hoKUuBuODhpKmzW4bjmavSVxGa2L88NN%2F3avE5aB6HUOoEpIfbxQaIpQrHYHaoTTOJNhIcygtuXsBjmmHAbetOaCNC%2FgtR2qijRtrD4b6plEdJYxejO91APFPrBCouwhuJovT%2B8x20bzzLIgOhTopMA0x8TtfPa0X3D4FmP6KCXjocn1F7Y3r8S96v%2BGreN5Vlq%2BxF5ObENdibOlQDJBu8TPoWOSNxu7W%2F0sbBgwQkfYrpTfZlhDjxuNYRxc6pBdZowI5KcVAc2V9%2FrvOjh%2Bz%2BsUenNFWRCfFbAktqjgpYTrEPMY2iHcFnvC6do6Q6AIkm%2FIdC8f45MoKieH1PpYuit%2FWK%2FjSU8xqR8tYHPfLm5nQXRK2UxvtRs5aS4wqC5rkrBSTC351U2UyOrtDuAmumGH0AN9ssvkDGG8qcudklZWMOmEK29qvNqgkeuIP2nvYmGhfQspvz7tvj%2B9qIMOmlhteBiOcZYkcwtovzhLcyw7fHG29RWS8oZFevITAwQGTGMdQbPiGa4j6j0qSAis3WFTToj3uGIQcY8BOc5lobJqfEKhZbkSBLc3e%2FpLmF1DtFbiQ82iJ1cwkMGHtwY6sQFBfGb3xDUthG7OBM7wgWfYPdjMovgn0RiVxALy%2FLbX2tbx%2BTcZnItEF%2BQps4dv2Jfuik9RNMXcY05pkaQFnfr0DvfZ%2BiS6XYNYXtUhWh89%2BAKDxvK348mjmOMkjzvVYZC%2Fq7oJaZ3Ed6rcZafUDWg3rgN30S4D%2Bj9hzOHSPVZvVGyr%2FITh4llx7jfEDp8vWMMzEo8gAaktsvnHzyD9sOqy7bNliz0S%2FcYLtQnvP0ipMxc%3D&X-Amz-Algorithm=AWS4-HMAC-SHA256&X-Amz-Date=20240911T184302Z&X-Amz-SignedHeaders=host&X-Amz-Expires=300&X-Amz-Credential=ASIAQ3PHCVTYVCT6UQBA%2F20240911%2Fus-east-1%2Fs3%2Faws4_request&X-Amz-Signature=44fcda36670c040e2c5cbfe337fa0f1594e7ed6671bafd5d275ac15924578fac&hash=285363ac1adc107c187c10a8abc4f3a6438d08aa14b4810fecef2a43ced0ec01&host=68042c943591013ac2b2430a89b270f6af2c76d8dfd086a07176afe7c76c2c61&pii=S0920586123004340&tid=spdf-2014df05-f008-4d39-84e1-feebcf0a8292&sid=31754752543a91488e1af464c4457758d0c2gxrqa&type=client&tsoh=d3d3LnNjaWVuY2VkaXJlY3QuY29t&ua=18145a0154590c03575553&rr=8c19cd161e1500e8&cc=br
URI : http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/78995
DOI: https://doi.org/10.1016/j.cattod.2023.114410
ISSN : 0920-5861
ORCID del autor: https://orcid.org/0000-0002-5852-1971
https://orcid.org/0000-0001-8545-3989
https://orcid.org/0000-0003-2906-8351
https://orcid.org/0000-0002-9888-5964
https://orcid.org/0000-0002-9888-5964
https://orcid.org/0000-0001-7160-2795
https://orcid.org/0000-0003-3504-4516
https://orcid.org/0009-0008-0058-9093
https://orcid.org/0000-0001-7432-2879
https://orcid.org/0000-0003-4751-1767
Lattes del autor: 7586955305848168
9453525328330321
0515934038658933
0311378444716317
Derechos de acceso: Acesso Aberto
Aparece en las colecciones: DEQ - Artigos publicados em revista científica

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