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Type: Dissertação
Title: Catalisadores de platina suportada em nióbia para oxidação seletiva de CO - SELOX
Author(s)/Inventor(s): Costa, Nathália Tavares
Advisor: Toniolo, Fabio Souza
Co-advisor: César, Deborah Vargas
Abstract: O Brasil é o principal produtor de nióbio do mundo, porém toda essa riqueza é mal aproveitada. Materiais de Nb são promissores em diferentes reações de interesse industrial, inclusive aplicações catalíticas. No presente trabalho, investigou-se a atividade catalítica de materiais de Pt suportada em nióbia micro (Nb2O5) e nanoestruturaturada (Nb2O5-nano) na reação de oxidação seletiva de CO (SELOX). Difração de raios-X, redução à temperatura programada, microscopia eletrônica e espectroscopia na região do infravermelho foram determinantes para detecção da presença de diferentes tipos de sítios de platina nos catalisadores. Para Pt/Nb2O5, foi visto que não existe competição entre CO e O2 pelos sítios Pt0 . As baixas atividades catalíticas de Pt/Nb2O5 e Pt/Nb2O5-nano foram relacionadas à dificuldade de retirar as moléculas de CO linearmente adsorvidas em Pt e à presença de poucos sítios ativos expostos, respectivamente. No estudo cinético realizado para Pt/Nb2O5, foi constatado que o efeito das pressões parciais de O2 e CO sobre o TOFCO varia com a temperatura e com as concentrações dos reagentes e que TOFCO2 é menor do que a TOFH2O. Ainda que nenhum dos três modelos testados se mostrou totalmente adequado, a compreensão dos resultados possibilitou a proposição de uma rota reacional para a reação SELOX em catalisadores Pt suportada em nióbia, nas condições estudadas.
Abstract: Brazil is the main producer of niobium in the world, but all this wealth is poorly used. Nb materials are promising in various reactions of industrial interest, including catalytic applications. In this study, we investigated the catalytic activity of Pt materials supported micro (Nb2O5) and nanostructured (Nb2O5-nano) niobia in the selective oxidation reaction of CO (SELOX). X-ray diffraction, temperature programmed reduction electron microscopy and spectroscopy in the infrared region have been decisive for the presence of different sites in the platinum catalysts. For Pt/Nb2O5, it was seen that there is competition between the CO and O2 Pt0 sites. The low catalytic activity of Pt/Nb2O5 and Pt/Nb2O5-nano were related to the difficulty of removing the CO molecules linearly adsorbed on Pt and with the presence of few active sites exposed, respectively. In the kinetic study carried out to Pt/Nb2O5, it was found that the effect of the partial pressures of O2 and CO on TOFCO varies with the temperature and concentrations of reactants and TOFCO2 is smaller than TOFH2O. Although none of the three models tested proved fully adequate understanding of the results, it was possible to propose a reaction route to SELOX reaction Pt catalysts supported on niobia, under the conditions studied.
Keywords: Nióbia
Platina
Monóxido de carbono
SELOX
Estudo cinético
Subject CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
Program: Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
Department : Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia
Publisher: Universidade Federal do Rio de Janeiro
Issue Date: Apr-2016
Publisher country: Brasil
Language: por
Right access: Acesso Aberto
Appears in Collections:Engenharia Química

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