Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11422/25952

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dc.contributor.advisorToniolo, Fabio Souza-
dc.contributor.authorOrtiz Bravo, Carlos Andres-
dc.date.accessioned2025-05-28T15:09:54Z-
dc.date.available2025-05-30T03:00:09Z-
dc.date.issued2021-10-
dc.identifier.citationBRAVO, Carlos Andres Ortiz. Structure of the Mn-Na2WO4/SiO2 catalyst for Oxidative Coupling of Methane (OCM) at real reaction conditions. 2021. 113 f. Tese (Doutorado) - Programa de Engenharia Química, COPPE, Universidade Federal do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2021.pt_BR
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/11422/25952-
dc.description.abstractThe OCM performance of the Mn-Na2WO4/SiO2 catalyst has been ascribed to crystalline phases that are not present at real reaction conditions. This work studies the W and Mn sites structure on the 2wt.% Mn-5wt.% Na2WO4/SiO2, 5wt.% Na2WO4/SiO2, and 3.1wt. % WO3/SiO2 catalysts for OCM at ambient, in situ, and operando conditions via XRD, Raman, and XANES spectroscopies. The crystalline phases identified at room temperature transform at heating under oxidizing conditions: γ→β→α-WO3, α→βcristobalite, and cubic→orthorhombic→molten-Na2WO4. The bond order of the W sites with octahedral (Oh) and tetrahedral (Td) symmetry changes during the γ→β→α-WO3 and cubic→orthorhombic→molten-Na2WO4 transitions, respectively. Such bond order changes are due to distortion degree variations because all samples preserve essentially W6+ valence at heating. Oh-W6+ sites are inactive and Td-W6+ sites are less distorted and more active towards methane activation in the presence of Oh-Mn3+ sites. The Td-W6+ and Oh-Mn3+ sites are present even at heating under an OCM gas mixture and perform OCM reactions at steady-state. Finally, the Mn-Na2WO4/SiO2 catalyst performs OCM reactions in the absence of gas-phase oxygen due to the Mn reducibility.pt_BR
dc.languageengpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal do Rio de Janeiropt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectAcoplamento oxidativo de metanopt_BR
dc.subjectEspectroscopiapt_BR
dc.subjectCatálisept_BR
dc.subjectCatálise heterogêneapt_BR
dc.subjectAcoplamento oxidativo do metanopt_BR
dc.subjectOxigênio de redept_BR
dc.subjectHeterogeneous catalysispt_BR
dc.subjectOxidative coupling of methanept_BR
dc.subjectLattice oxygenpt_BR
dc.titleStructure of the Mn-Na2WO4/SiO2 catalyst for Oxidative Coupling of Methane (OCM) at real reaction conditionspt_BR
dc.typeTesept_BR
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/4183846294730007pt_BR
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/5133348928495280pt_BR
dc.contributor.advisorCo1Chagas Junior, Carlos Alberto-
dc.contributor.advisorCo1Latteshttp://lattes.cnpq.br/6855575806163203pt_BR
dc.contributor.referee1Resende, Neuman Solange de-
dc.contributor.referee1Latteshttp://lattes.cnpq.br/9218272974940051pt_BR
dc.contributor.referee2Collins, Sebastián Henrique-
dc.contributor.referee3Rodella, Cristiane Barbieri-
dc.contributor.referee3Latteshttp://lattes.cnpq.br/0612647538080082pt_BR
dc.contributor.referee4Bidart, Antônio Marcos Fonseca-
dc.description.resumoO desempenho do catalisador Mn-Na2WO4/SiO2 para OCM é associado a fases cristalinas que não estão presentes em condições reais de reação. Neste trabalho se estuda a estrutura dos sítios W e Mn nos catalisadores 2% Mn-5% Na2WO4/SiO2, 5% Na2WO4/SiO2 e 3.1% WO3/SiO2 (% em massa) para OCM em condições ambiente, in situ e operando via DRX e espectroscopias Raman e XANES. As fases cristalinas identificadas a temperatura ambiente se transformam durante o aquecimento sob fluxo oxidante: γ→β→α-WO3, α→β-cristobalita e cúbico→ortorômbico→fundido-Na2WO4. A ordem de ligação dos sítios W com simetria octaédrica (Oh) e tetraédrica (Td) muda durante as transições γ→β→α-WO3 e cúbico→ortorômbico→fundido-Na2WO4, respetivamente. Estas variações se devem a mudanças no grau de distorção dos sítios W, pois todas as amostras preservam principalmente valência W6+ no aquecimento. Os sítios Oh-W6+ são inativos e os sítios Td-W6+ são menos distorcidos e mais ativos para a ativação do metano na presença dos sítios Oh-Mn 3+ . Os sítios Td-W6+ e Oh-Mn3+ continuam presentes mesmo se o aquecimento é feito sob uma mistura de gases OCM e efetuam reações OCM em estado estável. Por fim, o catalisador Mn-Na2WO4/SiO2 efetua reações OCM sem oxigênio na fase gasosa devido à redutibilidade do Mn.pt_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.departmentInstituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenhariapt_BR
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Químicapt_BR
dc.publisher.initialsUFRJpt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::PROCESSOS INDUSTRIAIS DE ENGENHARIA QUIMICA::PROCESSOS INORGANICOSpt_BR
dc.embargo.termsabertopt_BR
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