Avaliação de catalisadores rutênio-cobre suportados em zeólitas HZSM-5 na hidrogenólise do glicerol

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MetadadosDescriçãoIdioma
Autor(es): dc.contributorPassos, Fabio Barboza-
Autor(es): dc.contributorSoares, André Von Held-
Autor(es): dc.contributorAdrian, Aracelis Jose Pamphile-
Autor(es): dc.creatorPires, Mattheus Henrique Martins-
Data de aceite: dc.date.accessioned2024-07-11T17:45:48Z-
Data de disponibilização: dc.date.available2024-07-11T17:45:48Z-
Data de envio: dc.date.issued2021-12-06-
Data de envio: dc.date.issued2021-12-06-
Data de envio: dc.date.issued2020-
Fonte completa do material: dc.identifierhttps://app.uff.br/riuff/handle/1/23823-
Fonte: dc.identifier.urihttp://educapes.capes.gov.br/handle/capes/756998-
Descrição: dc.descriptionCom o objetivo de converter o glicerol proveniente da produção de biodiesel em propanodióis através da reação de hidrogenólise, catalisadores de rutênio e cobre suportados em zeólitas HZSM-5 foram preparados para serem utilizados em reação. Duas zeólitas HZSM-5 foram empregadas como suporte, uma com razão molar sílica/alumina igual a 80 e a outra, com razão 23. O rutênio foi incorporado no suporte por impregnação ao ponto úmido e o cobre foi adicionado por troca iônica, sendo os catalisadores monometálicos preparados com teor 2,5% (m/m), e os catalisadores bimetálicos Ru-Cu com teor de 2,5% (m/m) para cada metal. As análises de fisissorção demonstraram alta área específica para os sólidos com valores em torno de 400 m2/g, o que permitiu a incorporação dos metais como nanopartículas indetectáveis por DRX. Os catalisadores monometálicos de Ru apresentam espécies Ru0 após redução e espécies RuO2 devido à passivação, evidenciadas pela análise de XPS. Os catalisadores de cobre apresentam espécies Cu0 e Cu+ verificadas por XPS e DRIFTS após a redução e passivação, espécies Cu2+ não foram identificadas. Quanto aos catalisadores bimetálicos, verificou-se que o rutênio, adicionado por impregnação após a troca iônica com cobre, provocou um efeito de recobrimento das nanopartículas de cobre pelo rutênio. A análise de XPS mostrou incremento na razão Ru/Cu superficial para ambos os catalisadores bimetálicos, e nenhum efeito eletrônico entre os metais foi detectado indicando que a interação entre o Ru e o Cu consiste na diluição do rutênio pelo cobre. As análises de quimissorção mostraram aumento na adsorção de CO nos catalisadores bimetálicos devido à capacidade conjunta do Ru e Cu+ de adsorver CO, porém as espécies adsorvidas são termicamente instáveis comparadas com a adsorção nos catalisadores monometálicos como evidenciado pelo DRIFTS. Os catalisadores de Ru foram os mais ativos, no entanto, produtos de degradação como etilenoglicol apresentaram alta seletividade. Os catalisadores de cobre se mostraram ativos com boa seletividade a propanodióis devido ao efeito conjunto das espécies Cu0 e Cu+. O recobrimento do Cu pelo Ru nos bimetálicos afetou a atividade e o TOF da reação, no entanto a seletividade para propanodióis se mostrou a mais alta para toda a série de catalisadores bimetálicos-
Descrição: dc.descriptionCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior-
Descrição: dc.descriptionWith the objective of converting glycerol from biodiesel production into propanediols through the hydrogenolysis reaction, zeolites HZSM-5 supported catalysts were prepared using ruthenium and copper in order to be used in reaction. Two zeolites were used as supports, one with a SiO2/Al2O3 molar ratio of 80 and another with a ratio of 23. Ruthenium was incorporated into the support by the impregnation method, the copper was added by ionic exchange. Monometallic catalysts were prepared with 2,5% (m/m) metal loading and bimetallic catalysts with 2,5% (m/m) loading for each metal. The physisorption analysis showed high specific area for the solids with values in the range of 400 m2/g, that enabled the metals to be incorporated as nanoparticles undetectable by XRD. The Ru monometallic catalysts show Ru0 species after reduction and RuO2 species duo passivation, as evidenced by XPS analysis. The copper catalysts showed Cu0 and Cu+ species verified by XPS and DRIFTS after reduction and passivation, Cu2+ species were not found. As for the bimetallic catalysts, it was showed that the Ru, added by impregnation at the ionic exchanged copper zeolite, has caused a covering effect in the copper nanoparticles. The XPS analysis showed increased Ru/Cu ratio at the surface for both bimetallic catalysts, furthermore no eletronic effects between the two metals were observed indicating that the interaction between Ru and Cu consists in Ru diluting Cu. The chemisorption analysis show increase in CO adsorption for the bimetallic catalysts duo to the joint adsorptive capacity of Ru and Cu+, although the species adsorbed are termically unstable compared to the monometallic adsorption, as shown by DRIFTS analysis. The activity of Ru catalysts was the highest, but degradation products such as ethyleneglicol presented high selectivity. The copper catalysts showed moderate activity with good selectivity towards propanediols duo to the joint effect from the Cu0 and Cu+ interaction. The Ru covering of Cu in the bimetallic catalysts has affected both the activity as well as the reaction’s TOF, even though the selectivity towards propanediols were the highest among the whole catalyst series-
Descrição: dc.description127 f.-
Formato: dc.formatapplication/pdf-
Idioma: dc.languagept_BR-
Direitos: dc.rightsOpen Access-
Direitos: dc.rightsCC-BY-SA-
Palavras-chave: dc.subjectGlicerol-
Palavras-chave: dc.subjectHidrogenólise-
Palavras-chave: dc.subjectRutênio-
Palavras-chave: dc.subjectCobre-
Palavras-chave: dc.subjectZeólita-
Palavras-chave: dc.subjectHZSM-5-
Palavras-chave: dc.subjectPropilenoglicol-
Palavras-chave: dc.subject1,3 – propanodiol-
Palavras-chave: dc.subjectEngenharia química-
Palavras-chave: dc.subjectCatálise heterogênea-
Palavras-chave: dc.subjectHidrogenólise-
Palavras-chave: dc.subjectGlicerol-
Palavras-chave: dc.subjectZeólitas-
Palavras-chave: dc.subjectGlycerol-
Palavras-chave: dc.subjectHydrogenolysis-
Palavras-chave: dc.subjectRuthenium-
Palavras-chave: dc.subjectCopper-
Palavras-chave: dc.subjectZeolite-
Palavras-chave: dc.subjectPropileglycol-
Título: dc.titleAvaliação de catalisadores rutênio-cobre suportados em zeólitas HZSM-5 na hidrogenólise do glicerol-
Tipo de arquivo: dc.typeDissertação-
Aparece nas coleções:Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense - RiUFF

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