Publicação: Estudo de catalisadores de cobalto suportados em nióbia mesoporosa aplicados na síntese Fischer-Tropsch
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Resumo
A síntese Fischer-Tropsch (SFT) é um processo promissor para a conversão de gás de síntese
em combustíveis e produtos químicos de alto valor agregado, sendo catalisada, em geral, por
metais como ferro e cobalto suportados em materiais de alta área superficial. Esta tese propõe
o uso de nióbia mesoporosa como suporte alternativo para catalisadores de cobalto aplicados
na SFT, com foco na preparação de suportes com alta área superficial e boa porosidade, por
meio do método hidrotérmico. Avaliou-se o desempenho catalítico de diferentes proporções de
cobalto (10,15,20 e 30%) suportadas em Nb2O5-m, bem como os efeitos do método de síntese
dos catalisadores sobre sua atividade e seletividade. Os resultados mostraram que o suporte de
nióbia de alta área promove boa dispersão da fase ativa e elevada seletividade para
hidrocarbonetos líquidos (C5–C19), apresentando desempenho comparável ao de catalisadores
comerciais, mesmo sem o uso de promotores metálicos nobres. Esses resultados destacam a
viabilidade da nióbia mesoporosa como suporte catalítico para aplicações em conversão de
hidrocarbonetos e essa pesquisa contribui para o avanço de tecnologias catalíticas alinhadas
com as demandas globais por redução de emissões e transição energética.
Abstract
Fischer-Tropsch synthesis (FTS) is a promising process for converting synthesis gas into high-
value fuels and chemicals, typically catalyzed by metals such as iron and cobalt supported on
high-surface-area materials. This thesis proposes the use of mesoporous niobia as an alternative
support for cobalt catalysts applied in FTS, focusing on the preparation of supports with high
surface area and good porosity through the hydrothermal method. The catalytic performance of
different cobalt loadings (10, 15, 20, and 30 wt%) supported on Nb2O5-m was evaluated, as
well as the effects of the catalyst synthesis method on their activity and selectivity. The results
showed that high-surface-area niobia promotes good dispersion of the active phase and high
selectivity for liquid hydrocarbons (C5–C19), presenting performance comparable to
commercial catalysts, even without the use of noble metal promoters. These findings highlight
the feasibility of mesoporous niobia as a catalytic support for hydrocarbon conversion
applications, and this research contributes to the advancement of catalytic technologies aligned
with global demands for emission reduction and energy transition.
Palavras-chave
Niobium pentoxide, High-surface-area, CO hydrogenation, Liquid hydrocarbons, Pentóxido de Niobio, Nióbia de alta area, Hidrogenação de CO, Hidrocarbonetos líquidos
Citação
SILVA, Hídila Souza Teixeira da. Estudo de catalisadores de cobalto suportados em nióbia mesoporosa aplicados na síntese Fischer-Tropsch. 2025. 201 f. Tese (Doutorado em Engenharia Química) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2025. DOI: http://doi.org/10.14393/ufu.te.2025.265.