Use este identificador para citar o ir al link de este elemento:
http://hdl.handle.net/1843/30281| Tipo: | Dissertação |
| Título: | Catalisadores de sílica modificados com nióbio ou alumínio para a conversão de cicloexanona |
| Autor(es): | Daniel Lara Sangiorge |
| primer Tutor: | Luiz Carlos Alves de Oliveira |
| primer Co-tutor: | Patterson Patrício de Souza |
| primer miembro del tribunal : | Cynthia Lopes Martins Pereira |
| Segundo miembro del tribunal: | Renata Diniz |
| Resumen: | A ε-Caprolactama (CL) é o principal precursor do polímero comumente conhecido como Náilon-6. Náilon é um nome genérico que se refere a uma série de poliamidas alifáticas que possuem amplas aplicações na indústria têxtil, na indústria de acessórios e utilitários, aplicações medicinais, entre outros. O processo de produção da Caprolactama consiste de duas etapas principais. A primeira etapa da produção é conhecida como oximação e trata da transformação da cicloexanona à oxima de cicloexanona, e tem como processo chave a oxidação de amônia a hidroxilamina. O segundo passo é o rearranjo Beckmann que consiste na transformação da oxima para CL. Neste processo, ácido sulfúrico fumegante é usado como solvente e catalisador, resultando na produção de uma grande quantidade de sulfato de amônio de baixo valor agregado. Para suprir a necessidade de grandes quantidades de ácido inorgânico, o trabalho tem como objetivo sintetizar e avaliar a ação de alguns catalizadores contendo tanto propriedades ácidas quanto propriedades oxidantes, para que os dois processos chave, possam ser feitos em apenas uma etapa de reação. Os catalisadores de sílica “tipo MCM-41” foram sintetizados utilizando o tetraetilortossilicato (TEOS) como fonte de silício e brometo de hexadeciltrimetilamônio (CTAB) como agente direcionador da estrutura, em solução alcalina. Os catalisadores dopados foram feitos de forma similar, mas além do TEOS, foram também adicionados o nitrato de nióbio, para o catalisador SiNb, e nitrato de alumínio para o 5SiAl e 15SiAl. Quanto as caracterizações, as imagens de Microscopia eletrônica de transmissão (MET) em conjunto com os difratogramas de raios X em baixo ângulo mostram que a organização em canais hexagonais, presentes no SiO2 foram perdidas com a adição de alumínio. A adsorção/dessorção de N2 mostrou uma diminuição da área específica BET à medida que era adicionado alumínio, o que provavelmente está ligado ao colapso da estrutura. O catalisador de SiO2 tem presença de mesoporos enquanto nos catalisadores dopados, foram encontrados apenas microporos. Apesar de todos os catalisadores testados serem capazes de transformar a cicloexanona tanto em oxima quanto em caprolactama, o melhor resultado obtido foi com o catalisador de SiO2 com 3,6 mols de H2O2, que obteve uma conversão de 99% e 4% de seletividade. |
| Abstract: | ε -Caprolactam (CL) is the main precursor of the polymer commonly known as Náilon6. Náilon is a generic name that refers to a series of aliphatic polyamides that have wide applications in the textile industry, the accessories and utilities industry, medical applications, among others. The production process of Caprolactam consists of two main steps. The first step in this production is the cyclohexanone oximation to cyclohexanone oxime, which has as the key process the oxidation of ammonia to hydroxylamine. The second step is the Beckmann rearrangement, which consists of the transformation of the oxime to CL. In this process, fuming sulfuric acid is used as solvent and catalyst, resulting in the production of a large amount of low value ammonium sulfate. To meet the need for large amounts of inorganic acid, the work aims to synthesize and evaluate the action of some catalysts containing both acidic properties and oxidizing properties, so that both process can be done in only one reaction step. The "MCM-41" like silica catalysts were synthesized using tetraethylorthosilicate (TEOS) as a source of silicon and hexadecyltrimethylammonium bromide (CTAB) as a structural agent in alkaline solution. The doped catalysts were made in a similar way, but in addition to the TEOS, niobium nitrates were also used for the SiNb catalyst, 5SiAl, and 15SiAl aluminum nitrates. Regarding the characterizations, the images of MET in conjunction with the low angle XRD show that the organization in hexagonal channels, present in the SiO2 were lost with the addition of aluminum. Adsorption / desorption of N2 showed a decrease of the specific BET area as aluminum was added, which is probably linked to the collapse of the structure. The SiO2 catalyst has presence of mesopores whereas in the doped catalysts, were found only micropores. Although all the catalysts tested were capable of transforming cyclohexanone in both oxime and caprolactam, the best result was with the SiO2 catalyst with 3.6 mols H2O2, which obtained a conversion of 99% and 4% of selectivity. |
| Asunto: | Química inorgânica Lactamas Catalisadores Catálise Silicatos Microscopia eletrônica |
| Idioma: | por |
| País: | Brasil |
| Editor: | Universidade Federal de Minas Gerais |
| Sigla da Institución: | UFMG |
| Departamento: | ICX - DEPARTAMENTO DE QUÍMICA |
| Curso: | Programa de Pós-Graduação em Química |
| Tipo de acceso: | Acesso Aberto |
| URI: | http://hdl.handle.net/1843/30281 |
| Fecha del documento: | 25-jul-2019 |
| Aparece en las colecciones: | Dissertações de Mestrado |
archivos asociados a este elemento:
| archivo | Descripción | Tamaño | Formato | |
|---|---|---|---|---|
| Dissertação - versão imprimir.pdf | Aberto | 3.53 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |
Los elementos en el repositorio están protegidos por copyright, con todos los derechos reservados, salvo cuando es indicado lo contrario.