Síntese e avaliação de óxido de ferro suportado em carvão ativado polimérico como catalisador na desidrogenação do etilbenzeno

AUTOR(ES)

Danns Pereira Barbosa

DATA DE PUBLICAÇÃO

2007

RESUMO

Neste trabalho, foram sintetizados carvões ativados através da carbonização do polímero contendo óxidos de ferro com e sem cobre. O precursor do carvão ativado foi um copolímero estirenodivinilbenzeno (Sty DVB) sintetizado através de polimerização em suspensão, na presença de diluentes inertes para produção de estrutura macroporosa. A matriz polimérica foi sulfonada com ácido sulfúrico, na presença de dicloroetano. Na síntese dos catalisadores suportados, primeiramente, foi realizado a síntese do óxido de ferro na matriz polimérica sulfonada e em seguida tratamento térmico. A síntese dos óxidos foi realizada em três etapas: a) incorporação de íons Fe2+ com ou sem Cu2+ na resina por troca iônica; b) lavagem para retirar os íons que não estão adsorvidos; c) coprecipitação em meio alcalino e oxidante. O tratamento térmico consistiu na calcinação do sistema polímero/óxido a 250 C, carbonizado a 900 C e ativado a 900 C na presença de vapor de água. Foi investigado o efeito da concentração do cobre e da presença do suporte na reação de desidrogenação do etilbenzeno com e sem vapor de água. Para efeito de comparação, catalisadores mássicos foram preparados com as mesmas reações de coprecipitação dos catalisadores suportados, mas sem o uso da matriz polimérica sulfonada. Além disso, foram avaliadas as propriedades do catalisador comercial do tipo mássico. Todos os materiais foram caracterizados por análise química, difração de raios X, análise termogravimétrica e medidas de porosidade por adsorção física de nitrogênio e atividade catalítica na reação de desidrogenação do etilbenzeno. Foi verificado que a matriz polimérica influencia no tipo de óxido produzido em comparação as coprecipitações em soluções. Os catalisadores suportados tiveram um melhor desempenho catalítico do que os mássicos e o catalisador comercial por ter uma maior porosidade e área superficial específica. Além disso, durante a reação, eles apresentaram menor tendência a sinterização e à formação de coque, sendo esta última uma característica intrínseca do suporte à base de carvão ativado polimérico.

ASSUNTO(S)

desidrogenação do etilbenzeno estireno outros ferrita de ferro

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