Avaliação da influencia do suporte na hidrogenação do adipato de dimetila por catalisadores RunSn / Evaluation of support in the hydrogenation of dimethyl adipate by RuSn catalysts

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DATA DE PUBLICAÇÃO

2009

RESUMO

Este trabalho tem por objetivo avaliar a influência dos suportes La2O3, TiO2, SiO2 e Nb2O5 na hidrogenação do adipato de dimetila (ADM) para obtenção do 1,6-hexanodiol por catalisadores a base de rutênio na presença do promotor estanho. Reações de hidrogenação de ácidos e ésteres dicarboxílicos são tidas como complexas devido à possibilidade de ocorrência de inúmeros produtos relacionados a reações laterais. Geralmente, os processos industriais são conduzidos sob condições de pressão e temperatura de 150 atm e 250°C. Assim, torna-se interessante o desenvolvimento de catalisadores específicos e que atuem em condições mais brandas de processo. Os catalisadores foram preparados pelo método de co-impregnação, calcinados e reduzidos a 400°C. Os testes catalíticos foram realizados a 255°C e 50 atm. Os produtos da reação foram quantificados e identificados por CG e CG-MS. Análises de difração de raios X (DRX) revelaram a titânia utilizada é da fase rutilo e, portanto menos suscetível ao efeito SMSI. Além disso, identificou-se a presença de La(OH)3 no óxido de lantânia, também evidenciada por análise termogravimétrica (TGA). Os testes catalíticos e as análises por redução a temperatura programada (TPR) revelam grande influência do suporte sobre a formação da fase ativa, assim como na redutibilidade das espécies metálicas, que foi atribuído a diferentes níveis de interação dos metais com os suportes. No sistema RuSn/La2O3, a interação metal-suporte prevaleceu, dificultando a redução dos metais, não favorecendo o desempenho do catalisador, que apresentou baixa atividade e seletividade ao diol (9,7%). Tal comportamento é explicado pela supressão da formação de espécies iônicas de Sn que contribuiriam na ativação da ligação C=O, além do possível recobrimento dos sítios metálicos não ativos de óxidos de estanho, diminuindo a taxa de hidrogenação. Nos sistemas RuSn/TiO2, os resultados indicam a criação de uma nova fase, possivelmente uma liga metálica, apresentando conversão de 51,5%, porém com seletividade ao diol de 19%. Já os catalisadores suportados em SiO2 e Nb2O5 apresentaram seletividades ao diol bastante promissoras 59 e 50%, com conversões de 57 e 28%, respectivamente, indicando que as fases ativas criadas na interface metal-suporte são adequadas à hidrogenação do grupo éster no ADM. A presença de espécies positivamente carregadas de estanho atuando como sítios ácidos de Lewis pode ser considerada responsável pela interação com o oxigênio das carbonilas. Desse modo, verifica-se que um efeito sinérgico entre promotor e suporte é fundamental para contribuir com a produção do diol

ASSUNTO(S)

catalisadores suportes de catalisadores hidrogenação catalysts supports catalyst hydrogenation

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