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Type: Tese de Doutorado
Title: Preparação, caracterização e aplicação de aerógeis e xerógeis, de paládio, platina e rutênio-estanho dispersos em sílica como catalisadores em reações de interesse ambiental
Authors: Ana Paula Guimaraes de Sousa
First Advisor: Nelcy Della Santina Mohallem
First Co-advisor: Rochel Montero Lago
First Referee: Mario Cesar Guerreiro
Second Referee: Edesia Martins Barros de Sousa
Third Referee: Welington Ferreira de Magalhães
metadata.dc.contributor.referee4: Arilza de Oliveira Porto
Abstract: Este trabalho consiste na síntese e caracterização de aerogéis e xerogeis preparados pelo método sol-gel e sua utilização como catalisadores em reações de interesse ambiental. Utilizar catalisadores preparados pelo método sol-gel possui a vantagem de se controlar as propriedades texturais tais como, área superficial, distribuição de poros, tamanho de partícula e propriedades químicas. Estes materiais têm sido estudados em reações, tais como reações de oxidação parcial, epoxidação, nitroxidação, aminação, hidrogenações, hidrogenólises, dentre outras. Neste trabalho foram preparados 8 séries de catalisadores: xerogéis e aerogéis da matriz SiO2 pura e dos compósitos Pd/SiO2 e Pt/SiO2, todos tratados termicamente a 300, 500, 700 e 900°C. Os catalisadores (xerogéis) RuSn suportados em sílica foram obtidos dopando-se a matriz de sílica com o complexo precursor RuCp(PPh3)2SnCl3 e a partir da co-impregnação com RuCl3 e SnCl2, variando-se os teores dos sais. Os materiais obtidos foram caracterizados por difração de raios-X, para identificação das fases presentes. A determinação da área superficial específica e da porosidade dos compósitos foram obtidas pela técnica BET. Foram realizadas análises térmicas (DTA/TG), absorção atômica para identificação do teor de Pd e Pt e análises de RTP (Redução à Temperatura Programada). Foram feitas, também, análises por microscopia eletrônica de varredura (MEV) e microssonda eletrônica (WDS). Além destas técnicas, os xerogéis RuSn/SiO2 foram caracterizados por espectroscopia de refletância difusa no infravermelho (DRIFTS) e espectroscopia Mössbauer para 119Sn.As reações catalíticas se concentraram, principalmente, na hidrogenodescloração de CCl4 em fase gasosa e clorobenzeno em fase líquida, oxidação do clorobenzeno e hidrogenação do 1,5-ciclo-octadieno, ambas em fase gasosa. Os produtos foram analisados por cromatografia a gás, espectroscopia no infravermelho, ressonância magnética nuclear de 1H e 13C e espectrometria de massas.
Abstract: Aerogels and Xerogels were synthesized by sol-gel method, characterized and utilized as catalysts in environmental interest reactions. This process is unique for the production of catalytic material with specific morphological, textural and chemical properties, allowing the introduction of different catalytic phases dispersed in an inert matrix. Materials obtained by this process were used as catalysts in reactions as partial oxidation, epoxidation, nitroxidation, amination, hydrogenolysis, etc. In this work, 8 series of catalysts were prepared: SiO2 pure matrix aerogels and xerogels and the composities Pd/SiO2 and Pt/SiO2. All samples were treated thermally at 300, 500, 700 and 900ºC. The catalysts (xerogels) formed by RuSn supported on silica were obtained mixing to the silica matrix a precursor complex RuCp(PPh3)2SnCl3 or salts of RuCl3 and SnCl2, changing the salts quantities. The obtained materials were characterized by: - X-ray diffraction, for the phase identification; - Gas adsorption, for determination of the surface specific area and porosity; - Thermal analysis (DTA/TG); - Atomic absorption, for the Pd and Pt contents determination; - Temperature programmed reduction (TPR) analysis; - Scanning electronic microscopy (SEM) for morphological analyses; - And electronic microprobe (WDS) for chemical analyses. The RuSn xerogels were characterized also by DRIFTS and 119Sn Mössbauer spectroscopy. The catalytic reactions studied were the hydrogendechlorination of CCl4, in gas phase, and clorobenzene, in liquid and gas phases, clorobenzene oxidation, in gas phase, and 1,5-ciclooctadiene, in liquid phase. The reactions products were analyzed by gas chromatography, 1H and 13C nuclear magnetic resonance and mass spectrometry.
Subject: Físico-química
Catálise
Química ambiental
Sílica
Catalisadores
language: Português
Publisher: Universidade Federal de Minas Gerais
Publisher Initials: UFMG
Rights: Acesso Aberto
URI: http://hdl.handle.net/1843/LFBA-5SRGA2
Issue Date: 31-Mar-2003
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