Desenvolvimento de zeólitas hierárquicas de diferentes dimensionalidades com potencial para processamento de hidrocarbonetos volumosos - Souza, Josué da Cruz de (2022)
A influência da porosidade secundária, a dimensionalidade de estruturas zeolíticas com sistema de poros 1D, 2D e 3D exercem sobre a acessibilidade de hidrocarbonetos voluminosos aos sítios ativos foi avaliada no presente trabalho. As zeólitas Y, ZSM-5 e mordenita passaram por diferentes tratamentos top-down para introdução de porosidade secundária. As análises de difração de raio X (DRX), fluorescência de raio X (FRX), espectroscopia no infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR), espectroscopia no infravermelho de adsorção e dessorção de piridina (IR-Piridina), análise textural por adsorção e dessorção de nitrogênio, microscopia eletrônica de varredura (MEV) e ressonância magnética nuclear (RMN) comprovam as modificações. As zeólitas Y e ZSM-5 tiveram elevado aumento na área específica chegando a valores de 858 m2 /g com a manutenção do volume de microporos intrínsecos, assim como o aumento da concentração de sítios ácido de Brønsted, alcançando valores de 625,4 e 892,7, respectivamente. A zeólita mordenita apresentou aumento no volume de mesoporos e elevados valores de retenções, e subsistência da acidez de Brønsted. Os materiais foram aplicados na reação de craqueamento do cumeno e avaliados frente a acessibilidade catalítica e influência da acidez. As zeólitas Y, ZSM-5 e mordenita sintetizados se mostraram catalisadores eficientes alcançando valores de 100 % de conversão de cumeno praticamente todo tempo de reação, a seletividade dos materiais foram significativamente elevadas para benzeno e a fração de hidrocarbonetos na faixa de C4- C6. Devido ao diâmetro cinético da molécula do cumeno e o diâmetro da abertura de poros das zeólitas, apenas a ZSM-5 apresentou influências sobre a acessibilidade a sua rede de poros, sendo as demais acessíveis a molécula do cumeno.