Publicação: Investigação de catalisadores de ferro suportado em óxido de nióbio dopados com potássio e/ou cobre na reação de Fischer-Tropsch
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CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA, CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::FISICO-QUIMICA::CINETICA QUIMICA E CATALISE
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No presente trabalho foram gerados catalisadores de ferro suportado em óxido de nióbio promovidos com potássio e/ou cobre, tendo como principal objetivo avaliar o efeito textural, estrutural e eletrônico do potássio e do cobre nos catalisadores na produção de combustível líquido através da Síntese de Fischer-Tropsch (SFT). As caracterizações dos materiais foram realizadas empregando as técnicas: Difração de raios X(DRX), Espectroscopia de reflectância difusa no ultravioleta visível (DRS- Uv/vis), Temperatura programada de redução (TPR-H2), Microscopia eletrônica de varredura (MEV) e Análise de área superficial específica (BET). Dentre os sólidos gerados pode-se verificar que, a presença dos promotores potássio e cobre melhoraram a atividade dos catalisadores, bem como modificaram a seletividade dos produtos formados, seja para produção de hidrocarbonetos leves e/ou hidrocarbonetos pesados.
Desse modo os catalisadores promovidos com potássio tiveram uma maior seletividade para a formação de hidrocarbonetos de alto peso molecular, enquanto os catalisadores promovidos com cobre direcionaram para a formação de hidrocarbonetos de baixo peso molecular, demostrando que os promotores foram eficientes no que diz respeito a formação de catalisadores com propriedades estruturais, texturais e eletrônicas distintas.
Por fim os catalisadores apresentaram seletividade dentro do desejado para SFT em detrimento dos demais produtos, haja visto que privilegiaram a formação de cadeias hidrocarbônicas na faixa da gasolina (C5-C11) e do diesel (C12-C19), tendo um relativo destaque para a formação destes combustíveis os catalisadores 10FeNb5Cu e 10FeNb1K respectivamente.
Abstract
In this study, iron catalysts supported with niobium oxide were created and promoted with potassium and/or copper, with the main goal of measuring the promoter’s structural, textural and electronic effect upon these catalysts in the liquid fuel production by the Fischer-Tropsch Synthesis (FTS).
All catalysts were characterized by X-ray Diffraction Powder (XRD), UV-vis Diffuse Reflectance Spectroscopy (DRS-Uv/vis), H2 Temperature Programmed Reduction (H2-TPR), BET Surface Area and Scanning Electron Microscope (MeV) techniques.
The catalysts activity was improved by the presence of the promoters, modifying their products selectivity. This way we can select the catalysts in accordance with the mostly desired product formation, whether they are light or heavy hydrocarbons.
Catalysts promoted with potassium showed a higher selectivity for developing heavy hydrocarbons whereas the copper catalysts caused the formation of light hydrocarbons. The promoters displayed a high efficiency in developing catalysts with distinct structural, textual and electronic properties, allowing focus on the production of hydrocarbons with different molecular weights by only selecting the catalysts with the proper promoters.
Finally, the 10FeNb5Cu and 10FeNb1K catalysts showed a selectivity within the desired range for the FTS, favouring the formation of gasoline (C5-C11) and diesel (C12-C19) carbon chains, respectively.
Palavras-chave
Fischer-Tropsch, Óxido de ferro, Óxido de nióbio, Potássio, Cobre, Biocombustível, Iron oxide, Niobium, Potassium, Copper, Promoters
Citação
SILVA, Ulisses Alberto Rodrigues da. Investigação de catalisadores de ferro suportado em óxido de nióbio dopados com potássio e/ou cobre na reação de Fischer-Tropsch. 2019. 118 f. Tese (Doutorado em Química) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2019. DOI http://dx.doi.org/10.14393/ufu.te.2019.2418
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