Catalisadores La-Cu-Al para a reação de redução do NO pelo CO - Gomes, Thainá Nascimento da Conceição (2020)
Nos últimos anos estão sendo estudados novos tipos de catalisadores para reduzir as emissões de NOx na atmosfera, devido ao potencial contaminante dos óxidos de nitrogênio, principalmente do N2O que é um gás altamente nocivo do efeito estufa. Usualmente, são usados catalisadores compostos por metais nobres que apresentam diversas desvantagens, destacando-se seu custo elevado e a formação significativa de N2O, principalmente durante as emissões a frio. A fim de buscar o desenvolvimento de catalisadores de baixo custo e elevada atividade, a presente dissertação procurou estudar a influência do lantânio em catalisadores de cobre e alumínio, na reação de redução do NO pelo CO visando a melhora na atividade catalítica, além de avaliar a influência dos diferentes métodos de preparo e a estabilidade térmica dos catalisadores. Esse aspecto também é relevante considerando as altas temperaturas a que esses catalisadores são submetidos. Foram utilizados o método do precursor por coprecipitação, em modo contínuo (CuAlHT e LaCuAlHT) visando à obtenção da fase hidrotalcita, o método de impregnação (La/CuAlHT) e o método de reação em estado sólido (CuAlRS e LaCuAlRS). A partir da análise de DRX, constatou-se, para os precursores, a obtenção da fase hidrotalcita pura. Após calcinação dos precursores a 600 °C apenas a fase cristalina de CuO foi observada; já os envelhecidos a 900 e 1000 °C apresentaram as fases cristalinas de CuO e CuAl2O4. O catalisador CuAlHT900 apresentou a maior redutibilidade dentre os catalisadores novos e envelhecidos. A análise de espectroscopia de absorção de raios X indicou que, inicialmente, os catalisadores CuAlHT600 e CuAlHT900 possuem majoritariamente espécies de Cu2+, porém, após a redução o CuAlHT600 apresentou apenas a espécie de Cu0, e o CuAlHT900 apresentou as espécies de Cu+ e Cu0, sendo Cu+ em maior quantidade. Os catalisadores envelhecidos a 900 °C apresentaram melhor atividade catalítica quando comparados aos novos, exceto o catalisador La/CuAlHT900. Esta melhora deve-se provavelmente à presença das espécies de aluminato de cobre nos catalisadores envelhecidos. Quando envelhecidos a 1000 °C apenas o CuAlHT1000 apresentou melhor atividade frente ao catalisador novo, e os catalisadores sintetizados por reação em estado sólido sofreram desativação, provavelmente devido ao efeito das altas temperaturas do envelhecimento térmico. Os catalisadores sintetizados por reação em estado sólido à base de La, LaCuAlRS600 e LaCuAlRS900, apresentaram menor formação de N2O por serem menos ativos a baixas temperaturas.