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dc.creatorSilva, Diogo Pimentel de Sá da-
dc.date.accessioned2024-07-19T14:15:59Z-
dc.date.available2024-07-19T14:15:59Z-
dc.date.issued2023-02-08-
dc.identifier.citationSILVA, Diogo Pimentel de Sá da. Estudo de catalisadores de ferro promovidos com potássio ou manganês e suportados em peneiras moleculares do tipo SBA-15 e SBA-16 aplicados na síntese de Fischer-Tropsch. 2023. 151 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Universidade Federal de Uberlândia, Uberlândia, 2023. DOI http://doi.org/10.14393/ufu.di.2023.44.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufu.br/handle/123456789/41715-
dc.description.abstractThis research was divided into two stages. In the first stage, the performance of different structural promoters from the SBA family (SBA-15 and SBA-16) with 20 wt.% of iron (Fe) was evaluated in the Fischer-Tropsch Synthesis (FTS). In the second stage, on the best structural support, high amounts of active phase (10%, 20%, and 30% wt.) were deposited, and the performance of potassium (K) and manganese (Mn) as promoters for Fe was also examined in the CO hydrogenation reaction. In the first stage, the physicochemical characterizations performed revealed that the high surface area and pore volume of SBA-15 led to the formation of smaller hematite crystallites (α-Fe2O3 around 6.1 nm), thereby increasing the metal-support interaction and favoring the crystallization of the gamma phase fayalite (γ-Fe2SiO4, a silicate of iron with high thermal and mechanical stability). Thus, the catalyst 20Fe/SBA-16, with a larger α-Fe2O3 crystallite size (11.0 nm) and appropriate metal-support interaction, exhibited higher CO conversion (24.8%), C5+ selectivity (61.0%), and lower production of CH4 (11.3%) and CO2 (7.9%) compared to 20Fe/SBA-15. In the second stage, the evaluation of the catalyst with different iron proportions (Fe/SBA-16), not reported in the literature for FTS, revealed that the 20 wt.% content of the active phase was suitable for reducing the metal-support interaction and suppressing pore blocking at high Fe loads. The promotion of 1 wt.% of Mn in the 20Fe/SBA-16 catalyst decreased CO2 production (from 7.9% to 4.3%), CH4 (from 11.3% to 7.6%), and increased selectivity for aviation bio-kerosene (hydrocarbons between C8−C18), rising from 45.3% to 55.4%. This improvement may be related to the higher content of Hägg carbide, identified as the most active catalytic site for FTS. Meanwhile, the promotion of 1 wt.% of K in the Fe catalyst increased selectivity for CO2 (from 7.9% to 14.7%) due to higher activity in the water-gas shift reaction. Therefore, this study concluded that the catalyst promoted with 1 wt.% Mn and 20 wt.% Fe supported on SBA-16 was the most active material for aviation bio-kerosene production, associated with low selectivity for CO2.pt_BR
dc.description.sponsorshipCNPq - Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológicopt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal de Uberlândiapt_BR
dc.rightsAcesso Embargadopt_BR
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/*
dc.subjectSíntese de Fischer-Tropschpt_BR
dc.subjectFischer-Tropsch synthesispt_BR
dc.subjectCatalisadores de ferropt_BR
dc.subjectIron catalystspt_BR
dc.subjectManganêspt_BR
dc.subjectManganesept_BR
dc.subjectPotássiopt_BR
dc.subjectPotassiumpt_BR
dc.subjectPeneiras molecularespt_BR
dc.subjectMolecular sievespt_BR
dc.subjectSBA-15pt_BR
dc.subjectSBA-15pt_BR
dc.subjectSBA-16pt_BR
dc.subjectSBA-16pt_BR
dc.titleEstudo de catalisadores de ferro promovidos com potássio ou manganês e suportados em peneiras moleculares do tipo SBA-15 e SBA-16 aplicados na síntese de Fischer-Tropschpt_BR
dc.title.alternativeStudy of iron catalysts promoted with potassium or manganese and supported on molecular sieves of the SBA-15 and SBA-16 types applied in the Fischer-Tropsch synthesispt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR
dc.contributor.advisor1Soares, Ricardo Reis-
dc.contributor.advisor1Latteshttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?metodo=apresentar&id=K4782725J6pt_BR
dc.contributor.referee1Soares, Ricardo Reis-
dc.contributor.referee1Latteshttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?metodo=apresentar&id=K4782725J6pt_BR
dc.contributor.referee2Toniolo, Fabio Souza-
dc.contributor.referee2Latteshttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?metodo=apresentar&id=K4718130J5pt_BR
dc.contributor.referee3Patrocinio, Antônio Otávio de Toledo-
dc.contributor.referee3Latteshttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?metodo=apresentar&id=K4744625U2pt_BR
dc.creator.Latteshttp://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?metodo=apresentar&id=K8015681T0pt_BR
dc.description.degreenameDissertação (Mestrado)pt_BR
dc.description.resumoEsta pesquisa foi dividida em duas etapas, na primeira, o desempenho de diferentes promotores estruturais da família SBA (SBA-15 e SBA-16) com 20% em massa de ferro (Fe) foi avaliado na síntese de Fischer-Tropsch (SFT). Na segunda etapa, sobre o melhor suporte estrutural, foram depositados altos teores de fase ativa (10%, 20% e 30% em massa), e o desempenho do potássio (K) e do manganês (Mn) como agentes promotores do Fe também foi examinado na reação de hidrogenação do CO. Na primeira etapa, as caracterizações físico-químicas realizadas evidenciaram que a elevada área superficial e o volume de poros da SBA-15 proporcionaram a formação de menores cristalitos de hematita (α-Fe2O3 em torno de 6,1 nm), aumentando assim a interação metal-suporte e favorecendo a cristalização da fase gama faialita (γ-Fe2SiO4, silicato de ferro de elevada estabilidade térmica e mecânica). Desse modo, o catalisador 20Fe/SBA-16, com maior tamanho de cristalito de α-Fe2O3 (11,0 nm) e interação metal-suporte apropriada, exibiu maior conversão de CO (24,8%), seletividade para C5+ (61,0%), e menor produção de CH4 (11,3%) e CO2 (7,9%) em relação a 20Fe/SBA-15. Na segunda etapa, a avaliação do catalisador com diferentes proporções de ferro (Fe/SBA-16), não relatado na literatura para SFT, revelou que o teor de 20% em massa de fase ativa foi adequado para diminuir a interação metal-suporte e suprimir o bloqueio de poros em elevadas cargas de Fe. A promoção de 1% em massa de Mn no catalisador 20Fe/SBA-16 diminuiu a produção de CO2 (de 7,9% para 4,3%), CH4 (de 11,3% para 7,6%), e elevou a seletividade para o bioquerosene de aviação (hidrocarbonetos entre C8−C18), passando de 45,3% para 55,4%. Essa melhoria pode estar relacionada ao maior teor do carboneto Hägg, identificado como o sítio catalítico mais ativo para a SFT. Enquanto isso, a promoção de 1% em massa de K no catalisador de Fe elevou a seletividade para o CO2 (de 7,9% para 14,7%) devido à maior atividade na reação de deslocamento gás-água. Portanto, este estudo concluiu que o catalisador promovido com 1% de Mn e 20% de Fe em massa suportado em SBA-16 foi o material mais ativo para a produção do bioquerosene de aviação associado a baixa seletividade para o CO2.pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-graduação em Engenharia Químicapt_BR
dc.sizeorduration151pt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::PROCESSOS INDUSTRIAIS DE ENGENHARIA QUIMICApt_BR
dc.embargo.termsEsta dissertação de mestrado está sob processo de patenteamento e/ou publicação de artigos em periódicos internacionais.pt_BR
dc.identifier.doihttp://doi.org/10.14393/ufu.di.2023.44pt_BR
dc.crossref.doibatchide159138c-80f4-4d6c-81c2-6c39f7447552-
dc.subject.autorizadoEngenharia Químicapt_BR
dc.subject.autorizadoTermodinâmicapt_BR
dc.subject.autorizadoCatalisadorespt_BR
dc.subject.autorizadoEnergia Limpapt_BR
dc.description.embargo2025-02-08-
dc.subject.odsODS::ODS 7. Energia limpa e acessível - Garantir acesso à energia barata, confiável, sustentável e renovável para todos.pt_BR
dc.subject.odsODS::ODS 9. Indústria, Inovação e infraestrutura - Construir infraestrutura resiliente, promover a industrialização inclusiva e sustentável, e fomentar a inovação.pt_BR
dc.subject.odsODS::ODS 13. Ação contra a mudança global do clima - Tomar medidas urgentes para combater a mudança climática e seus impactos.pt_BR
dc.subject.odsODS::ODS 17. Parcerias e meios de implementação - Fortalecer os meios de implementação e revitalizar a parceria global para o desenvolvimento sustentável.pt_BR
Aparece en las colecciones:DISSERTAÇÃO - Engenharia Química

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