Caracterização de catalisadores a base de prata por radiação síncrotron, aplicados à oxidação parcial do propileno e à fotodecomposição da água

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Autor(es): dc.contributorRIBEIRO, MAURO CELSO-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/7467941125542368-
Autor(es): dc.contributorOliveira, Paola Caroline de-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/2457416319232960-
Autor(es): dc.contributorPietre, Mendelsohm Kister de-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/0013166907277670-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/5681818957516529-
Autor(es): dc.creatorPinto, Larissa Ribeiro-
Data de aceite: dc.date.accessioned2024-07-11T17:30:38Z-
Data de disponibilização: dc.date.available2024-07-11T17:30:38Z-
Data de envio: dc.date.issued2022-11-08-
Data de envio: dc.date.issued2022-11-08-
Fonte completa do material: dc.identifierhttp://app.uff.br/riuff/handle/1/26892-
Fonte: dc.identifier.urihttp://educapes.capes.gov.br/handle/capes/751764-
Descrição: dc.descriptionPara uma existência humana que não altere irreversivelmente o equilíbrio ecológico do planeta, é necessário primeiro um esforço coletivo e intencional, de adoção de um modo de vida menos consumista. Ao mesmo tempo, é essencial também a descoberta de formas mais eficientes de obter e reciclar recursos naturais. A Ciência dos Materiais, uma das ferramentas para se cumprir este último objetivo, refere-se ao conhecimento dos materiais e de suas transformações ao nível fundamental, em um processo em que é essencial o uso de instrumentos analíticos cada vez mais adequados. Neste contexto, a utilização da luz síncrotron para caracterização de materiais, através da radiação eletromagnética, representa um ganho para o desenvolvimento tecnológico e econômico. Isso porque esse tipo de radiação com sua alta intensidade e energias tem a capacidade de penetrar a matéria e ajudar a resolver diversos problemas, por exemplo, o estudo de catalisadores em condições de operação, o que obviamente pode ajudar desenvolver catalisadores mais efetivos para processos industriais importantes. Nesse cenário, insere-se o presente trabalho, que trata do estudo de catalisadores a base de Ag para a epoxidação de propileno em fase gasosa e para a fotodecomposição da água. A epoxidação do etileno para a produção do importante intermediário químico óxido de etileno, já é um processo tecnologicamente maduro, utilizando a prata como catalisador. Contudo, a produção do óxido de propileno, que possui maior valor agregado que seu correlato de dois átomos de carbono, a partir da oxidação direta, na fase gasosa de propileno, tem atraído a atenção de pesquisadores. No entanto, a produção de óxido de propileno por via catalítica não obteve o mesmo sucesso, gerando majoritariamente CO2 e H2O, produtos da oxidação total do propileno. Por esse motivo é intensa a investigação de catalisadores que permitam essa reação por via direta. Além disso, a prata também se destaca ao associar-se a óxidos metálicos para aumentar a propriedade de absorção no visível, tornando-os promissores fotocatalisadores, e estes vem se destacando para a fotodecomposição da água utilizando a luz solar para sua ativação. Com relação à oxidação do propileno, investigou-se por espectroscopia de absorção de raios X (XAS) a influência da presença de Ti (IV) no catalisador na reatividade e na distribuição fásica da prata, sob fluxo de misturas de propileno e oxigênio, em diferentes temperaturas. Foi descoberto que a presença de Ti no catalisador aumenta a seletividade para a produção do óxido de propileno e facilita a oxidação parcial da Ag, nas condições de reação. Nesta monografia, são também apresentados resultados envolvendo a determinação estrutural do AgNbO3 , um fotocatalisador promissor para a reação de fotodecomposição da água, por difração de raios X de alta intensidade, aplicando o refinamento de Rietveld. Ambos os catalisadores foram estudados nas linhas de luz do Laboratório Nacional de Luz Síncrotron (LNLS), e outras análises estruturais e computacionais podem ser aplicadas para investigar o comportamento desses materiais, o uso do DFT vem se destacando nessa área-
Descrição: dc.descriptionFor a human existence that does not irreversibly alter the planet's ecological balance, first a collective and intentional effort is necessary, to adopt a less consumerist way of life. At the same time, it is also essential to discover Materials Science, one of the tools to achieve this last objective, refers to the knowledge of materials and their transformations at the fundamental level, in a process in which the use of increasingly adequate analytical instruments is essential for more efficient ways of obtaining and recycling natural resources. Materials Science, one of the tools to achieve this last objective, refers to the knowledge of materials and their transformations at the fundamental level, in a process in which the use of increasingly adequate analytical instruments is essential.In this context, the use of synchrotron light to characterize materials, through electromagnetic radiation, represents a gain for technological and economic development.This is because this type of radiation with its high intensity and energies has the ability to penetrate matter and help solve several problems, for example, the study of catalysts under operating conditions, which obviously can help to develop more effective catalysts for industrial processes important. In this scenario, the present work is inserted, which deals with the study of Ag-based catalysts for the epoxidation of propylene in the gas phase and for the photodecomposition of water. Epoxidation of ethylene to produce the important chemical intermediate ethylene oxide is already a technologically mature process, using silver as a catalyst. However, the production of propylene oxide, which has greater added value than its two-carbon counterpart, from the direct oxidation of propylene in the gas phase, has attracted the attention of researchers. However, the catalytic production of propylene oxide did not have the same success, generating mostly CO2 and H2O, products of the total oxidation of propylene. For this reason, the investigation of catalysts that allow this reaction by direct route is intense. In addition, silver also stands out by associating with metallic oxides to increase the property of absorption in the visible, making them promising photocatalysts, and these have been highlighted for the photodecomposition of water using sunlight for its activation. Regarding the oxidation of propylene, the influence of the presence of Ti (IV) in the catalyst on the reactivity and on the phasic distribution of silver was investigated by means of X-ray absorption spectroscopy (XAS), under the flow of mixtures of propylene and oxygen, in different temperatures. It was found that the presence of Ti in the catalyst increases the selectivity for the production of propylene oxide and facilitates the partial oxidation of Ag under the reaction conditions. In this monograph, results are also presented involving the structural determination of AgNbO3 , a promising photocatalyst for the photodecomposition reaction of water, by high-intensity X-ray diffraction, applying Rietveld refinement. Both catalysts were studied in the beamlines of the National Synchrotron Light Laboratory (LNLS), and other structural and computational analysis can be applied to investigate the behavior of these materials, the use of DFT has been highlighted in this area-
Descrição: dc.description64 p.-
Formato: dc.formatapplication/pdf-
Idioma: dc.languagept_BR-
Direitos: dc.rightsOpen Access-
Direitos: dc.rightsCC-BY-SA-
Palavras-chave: dc.subjectCatálise-
Palavras-chave: dc.subjectHidrogênio-
Palavras-chave: dc.subjectFotocatálise-
Palavras-chave: dc.subjectEspectroscopia-
Palavras-chave: dc.subjectDifração de raio X-
Palavras-chave: dc.subjectRefinamento Rietveld-
Palavras-chave: dc.subjectRadiação-
Palavras-chave: dc.subjectFísico-química-
Palavras-chave: dc.subjectCiência dos materiais-
Palavras-chave: dc.subjectCatalysis-
Palavras-chave: dc.subjectHydrogen-
Palavras-chave: dc.subjectPhotocatalysis-
Palavras-chave: dc.subjectSpectroscopy-
Palavras-chave: dc.subjectX-ray diffraction-
Palavras-chave: dc.subjectRietveld refinement-
Palavras-chave: dc.subjectXANES-
Palavras-chave: dc.subjectEXAFS-
Título: dc.titleCaracterização de catalisadores a base de prata por radiação síncrotron, aplicados à oxidação parcial do propileno e à fotodecomposição da água-
Tipo de arquivo: dc.typeTrabalho de conclusão de curso-
Aparece nas coleções:Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense - RiUFF

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