Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11422/13575
Type: Tese
Title: Produção catalítica do acetato de vinila a partir de fontes renováveis de etileno e ácido acético sobre catalisadores bimetálicos de Pd-Cu suportados em ZrO2 modificada
Other Titles: Catalytic production of vinyl acetate from renewable sources of ethylene and acetic acid on bimetalic species of Pd-Cu supported in modified ZrO2
Author(s)/Inventor(s): Gonzalez Caranton, Alberth Renne
Advisor: Pinto, José Carlos Costa da Silva
Co-advisor: Schmal, Martin
Abstract: O objetivo principal deste trabalho foi o estudo do processo de produção catalítica do monômero do acetato de vinila (VAM) em fase gasosa a partir de etileno, ácido acético e oxigênio, incluindo o desenvolvimento de um sistema catalítico bimetálico contendo paládio e cobre suportado em ZrO2 modificada. O foco principal foi o estudo de aspectos mecanísticos da formação do VAM por acetoxidação catalítica de etileno. Os resultados de caraterização mostraram que as caraterísticas da geometria e o arranjo estrutural dos catalisadores, influenciaram a atividade catalítica. Os resultados dos testes catalíticos foram analisados usando abordagem estatística a partir da análise dos componentes principais dos erros experimentais, com o qual visou-se explicar os mecanismos de reação a partir de uma análise microcinética. Através de estudos de XPS (Espectroscopia de fotoelétrons de raiosX), foi possível determinar o estado de oxidação das espécies de Pd e Cu, envolvidas na reação, adicionalmente não foi evidenciada a formação de carbetos de Pd, indicando que as partículas de Pd se mantêm estáveis após reação. A partir dos resultados dos testes catalíticos, dos resultados de XPS e dos resultados obtidos no DRIFTS, foi proposto um mecanismo de reação, no qual a formação do acetato de vinila depende da desidrogenação do VAM no sítio ativo e do fenômeno de spillover de H2 desde a interface de Cu/ZrO2.
Abstract: The main objective of this work was the study of catalytic production of vinyl acetate monomer (VAM) in gas phase from ethylene, acetic acid, and oxygen; including the development of bimetallic catalysts containing palladium and copper over modified ZrO2. The focus was the study of mechanistic aspects of VAM formation by catalytic ethylene acetoxidation. The characterization results showed that characteristics of the geometric and the structural arrangement of catalysts influenced the catalytic activity. The results of catalytic tests were analyzed using a statistical approach from statistical analysis of experimental errors, with the aim of explain a reaction mechanisms based on a microkinetic analysis. Through XPS studies, it was possible to determine the oxidation state of Pd and Cu species involved in the reaction. In addition, the formation of Pd carbides wasn’t evidenced, indicating that Pd particles remain highly stable after reaction. From catalytic tests, XPS and DRIFTS results, a reaction mechanism was proposed; in which, the VAM formation depends on dehydrogenation on the active site and H2 spillover phenomena from Cu/ZrO2 interface.
Keywords: Catalisadores nanoestruturados
Acetoxidação do etileno
Flutuações experimentais
Subject CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
Program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
Production unit: Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia
Publisher: Universidade Federal do Rio de Janeiro
Issue Date: Mar-2019
Publisher country: Brasil
Language: por
Right access: Acesso Aberto
Appears in Collections:Engenharia Química

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