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http://hdl.handle.net/1843/SFSA-86NT3X
Tipo: | Tese de Doutorado |
Título: | Estudo das características morfológicas texturais e estruturais dos catalisadores automotivos, síntese e caracterização de filmes alternativos |
Autor(es): | Ronald Arreguy Silva |
Primeiro Orientador: | Nelcy Della Santina Mohallem |
Primeiro membro da banca : | Elisete Gomides Dutra |
Segundo membro da banca: | Juliana Batista da Silva |
Terceiro membro da banca: | Ramon Molina Valle |
Quarto membro da banca: | Vanya Marcia Duarte Pasa |
Resumo: | Foram investigadas as mudanças estruturais, texturais e morfológicas do catalisadores automotivos novos e usados, aquecidos às temperaturas entre 500 e 1000 °C Os catalisadores foram caracterizados termicamente por medidas simultâneas em equipamento de análise térmica termogravimétrica e diferencial (TG-DTA), executadas em atmosfera de ar e N2. Alterações morfológicas foram observadas por micrografias obtidas por microscopia eletrônica de varredura. As análises das micrografias MEV mostraram que os elementos responsáveis pela estabilidade térmica do filme de alumina no catalisador apresentaram um aspecto disperso e heterogêneo. Quanto à composição elementar, a análise espectroscópica por energia dispersiva (EDS) constatou a presença do metal nobre rhódio (Rh), cério e zircônio, mas não foi confirmada a presença dos demais metais nobres esperados (Pd e Pt). A contaminação do catalisador usado foi confirmada pela constatação dos elementos carbono, enxofre, zinco e fósforo. Outras técnicas complementares, tais como difratometria de raios X, picnometria a hélio e adsorção de gases foram também usadas para análise de alterações estruturais e texturais dos catalisadores. Foi observado um decréscimo significativo da área superficial específica do catalisador novo com o aumento da temperatura, indicando uma baixa estabilidade térmica. Quando o catalisador usado foi regenerado por tratamento térmico, um aumento na sua área superficial foi constatado. Para melhorar as propriedades do catalisador comercial, foi investigada a síntese de filmes de alumina no suporte de cordierita pelo processo sol-gel. diversas dispersões coloidais foram preparadas, utilizando como reagentes alcóxido de alumínio, boehmita, -alumina e -alumina. Apenas o alcóxido de alumínio e a boehmita mostraram-se mais adequados para obtenção da dispersão e ajuste de viscosidade. Usando essas dispersões foram obtidos filmes de alumina dopados com bário. Análises morfológicas e texturais indicaram a viabilidade desses filmes para uso em catalisadores automotivos. catalisador automotivo sol-gel . |
Abstract: | The structural, morphological and textural changes of new and used automotive catalysts heated at temperatures between 500 and 1000°C were investigated. The catalysts were thermally characterized on simultaneous thermogravimetric and differential thermal analysis (TG-DTA) equipment performed in air and N2. Morphological changes were observed by scanning electron microscopy images. The analysis of SEM images showed that the thermal stabilizing elements in the alumina film on the catalyst presented a dispersed and heterogeneous aspect. About the elementary composition, the spectroscopic analysis by energy dispersive (EDS) evidenced the presence of the rhodium metal (Rh), cerium and zirconium, but the presence of other expected noble metals (Pd and Pt) was not confirmed. The contamination of the used catalyst was confirmed due to the observation of carbon, sulphur, zinc and phosphorus elements. Other complementary techniques such as X-ray diffractometry, helium picnometry and gas adsorption were also used to analyze the structural and textural changes of the catalysts. A significant decrease in the specific surface area of the new catalyst was observed when temperature was increased, indicating a low thermal stability. When the used catalyst was regenerated by heat treatment, an increase on its surface area was observed. Aiming to improve the properties of commercial catalyst, the synthesis of alumina film by sol-gel process using cordierite support also was investigated. Various colloidal dispersions were prepared using as reagents boehmite, -alumina, -alumina and aluminum alkoxide. Only aluminum alkoxide and boehmite were adequate for the adjustment of viscosity and dispersion preparation. Using these dispersions, barium doped alumina films were obtained. Morphological and textural analyses indicated the viability of these films to use in automotive catalysts. |
Assunto: | Físico-química Processo Sol-Gel Filmes finos Química Catalisadores |
Idioma: | Português |
Editor: | Universidade Federal de Minas Gerais |
Sigla da Instituição: | UFMG |
Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
URI: | http://hdl.handle.net/1843/SFSA-86NT3X |
Data do documento: | 1-Jan-2010 |
Aparece nas coleções: | Teses de Doutorado |
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