A new proposal for avoiding sintering of nanoparticles in catalysis

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Figueiredo, Fabio Rasera
• Orientador(a): Bernardi, Fabiano
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: eng
• Palavras-chave em Português: Nanopartículas; Catálise heterogênea; Espectroscopia de absorção de raios-x; Difração de raios X
• Palavras-chave em Inglês: Sintering; Nanoparticles; Heterogeneous catalysis; Catalyst deactivation; Catalyst poisoning
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/222916

Sintering é um processo pelo qual nanopartíıculas aumentam o seu tamanho e reduzem seu número sob altas temperaturas. Como a atividade catalítica depende do número de sítios ativos, e estes se encontram na superfície das nanopartículas, a consequência mais prejudicial do sintering para catálise é a perda de área superficial, que reduz o número de sítios ativos. Sintering é a principal causa de desativação de catalisadores e as estratégias de prevenção atuais demandam métodos de síntese específicas, modificação das propriedades quíımicas das nanopartículas ou nanoestruturação dos suportes. Uma nova proposta para a prevenção de sintering de nanopartículas, facilmente reproduzível, é apresentada e aplicada a nanopartículas de Cu suportadas em MgO. Uma combinação de medidas de XRD, EXAFS in situ e TEM demonstra a prevenção de sintering das nanopartículas de Cu sob atmosfera de H2 a 300 °C. As técnicas de XANES in situ resolvido no tempo e XPS foram utilizadas para explorar a possibilidade de envenenamento do catalisador devido à estratégia empregada. Os resultados indicam que não há qualquer composto envenenado. Ademais, modelando o sistema utilizando simulações de Monte Carlo foi possível reproduzir a prevenção de sintering e propôr um mecanismo pelo qual o método opera, além de se obter uma figura mais ampla do intervalo de valores de parâmetros que permitem a prevenção de sintering.