Avaliação de catalisadores derivados de hidrotalcita NiCuAl-Tereftalato na reação de redução do NO pelo CO

• Ano de defesa: 2016
• Autor(a) principal: Lopes, Daniel Pedrosa
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade do Estado do Rio de Janeiro; Centro de Tecnologia e Ciências::Instituto de Química; Brasil; UERJ; Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
• Palavras-chave em Português: Hidrotalcita; Cobre; Níquel; Redução do NO; N2O; Catalisadores; Hydrotalcite; Copper; Nickel; NO reduction; ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::TECNOLOGIA QUIMICA
• Link de acesso: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/17763

Grande parte dos catalisadores utilizados na redução de NOx, são à base de metais nobres, que são caros e escassos, além de, em algumas situações, promoverem a formação de óxido nitroso. No presente trabalho avaliaram-se catalisadores alternativos, à base de cobre e níquel, na reação de redução do NO pelo CO com o intuito de se avaliar a atividade e a seletividade a N2. No preparo do precursor, empregou-se a rota de coprecipitação para obtenção de composto tipo hidrotalcita (HTLC) usando tereftalato como ânion de compensação e os metais cobre, níquel e alumínio como os constituintes das lamelas. Utilizaram-se diferentes razões y = Cu/(Cu+Ni) (0; 0,3; 0,5; 0,7 e 1) e uma razão Al/(Cu+Ni+Al) de 0,5. A análise química indicou que os metais foram incorporados na estrutura dos sólidos na proporção desejada. Foi verificada a formação de composto com estrutura lamelar até valores de y menores ou iguais a 0,7. Os precursores calcinados, isto é, os catalisadores, são constituídos pelos óxidos CuO e NiO, e nos catalisadores envelhecidos, além desses óxidos binários, foram identificados também os espinélios NiAl2O4 e CuAl2O4. Observou-se que os catalisadores com maior teor de níquel possuem maior área específica, estando de acordo com os resultados de tamanho de partícula do NiO. A análise de espectroscopia de absorção de raios X, revelou que os catalisadores contendo cobre possuem majoritariamente espécies Cu2+. Foi observado que os catalisadores de cobre e níquel juntos possuem maior capacidade de redução quando comparados aos catalisadores de níquel ou cobre separados, sugerindo que, provavelmente, houve a formação de óxido misto entre os componentes. Constatou-se que o catalisador contendo somente níquel não é ativo para a reação em estudo, no entanto catalisadores contendo cobre e níquel apresentaram atividades significativas. Estudou-se também o comportamento destes catalisadores frente a um pré-tratamento redutor bem como o efeito de um envelhecimento térmico. O pré-tratamento redutor mostrou melhorar a atividade catalítica. Já o envelhecimento térmico promoveu queda na atividade do catalisador, com exceção do catalisador com y = 0,5, o qual praticamente manteve sua atividade após envelhecimento, indicando excelente estabilidade térmica e catalítica. Com relação à formação de N2O, os resultados se mostraram promissores pois, apesar de estar presente, de modo geral os teores são consideravelmente menores que os observados nos catalisadores à base de metais nobres.