Oxidação do monoxido de carbono em presença de catalisadores bimetalicos

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DATA DE PUBLICAÇÃO

1983

RESUMO

A oxidação catalítica do monóxido de carbono tem me¬recido uma grande atenção, não só pelo seu significado como reação modelo de uma classe mais geral de reações catalíticas, mas também pelo seu interesse tecnológico na pós-combustão dos gases de escapamento e na purificação de gases. O mecanismo da reação de oxidação catalítica do monóxido de carbono em presença de catalisadores metálicos é ainda objeto de controvérsia, apesar do elevado número de trabalhos sobre o assunto, a maioria deles referentes a condições experimentais afastadas das observadas nas aplicações industriais. Os mecanismos normalmente propostos (L-H e E-R) não permitem ter em conta satisfatoriamente alguns aspectos básicos da reação, como por exemplo a variação das ordens dos reagentes com a temperatura. Estudos recentes dos espectros de adsorção de I.R. do monóxido de carbono adsorvido sobre metais e ligas metálicas do grupo da Pt. revelam a existência de duas for mas básicas do monóxido de carbono adsorvido. Esta constatação, associada a existência de um efeito "ensemble" e de um efeito "ligand" simultâneos, permite não só interpretar as características básicas da adsorção do CO em ligas bimetálicas como também evidencia uma diferença básica de comportamento de cada uma das formas adsorvidas. Por outro lado, a observação da ocorrência do fenômeno de auto-oscilações no sistema CO-Pt levou a uma reavaliação dos mecanismos normalmente aceitos para a reação, tendo sido demonstrado que tal fenômeno pode ser explicado em termos de uma sequência de reações envolvendo duas formas competitivas de adsorção para o CO, das quais apenas uma é reativa. À luz destas observações é proposto um novo mecanismo para a reação de oxidação catalítica do monóxido de carbono em catalisadores metálicos e bimetálicos do grupo da Pt, bem como uma nova equação da taxa para a reação, deduzida a partir das aproximações usuais em analise cinética. A validade do mecanismo proposto foi testada a partir de um conjunto de dados cinéticos, obtidos num reator tubular integra], com catalisadores Pd/Si02 e Pd-Au/SiG2. Com vista ao calculo da conversão, a mistura gasosa 5 saída do reator, formada por Cu/C02/N2/Ü2, foi analisada pela técnica de cromatografia gasosa com DCTS num sistema de duas colunas em serie, uma de Porapak Q e outra de Peneira Molecular 5A, A otimização dos parâmetros cinéticos foi feita por um método integral de anã lise, usando os valores da conversão versus velocidade espacial. Apesar das dificuldades experimentais, associadas ao caráter fortemente exotérmico da reação e a problemas de reativação do catalisador, os resultados obtidos mostram um bom ajuste com a equação da taxa usada, para a faixa de temperaturas de 140 a 165°C5 para os dois catalisadores empregados. O comportamento dos parâmetros cinéticos e compatível com os efeitos "ligand" e "ensemble" no caso da liga bimetálica.

ASSUNTO(S)

monoxido de carbono catalisadores de metal oxidação

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