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Type: TESE
Title: Estudo das propriedades fisico-quimicas de catalisadores a base de CeO2 e Pd-CeO2 modificados por alcalinos I
Author: Zotin, Fatima Maria Zanon
Advisor: Cobo, Antonio Jose Gomez
Abstract: Resumo: o objetivo deste trabalho foi estudar as propriedades fisico-químicas e catalíticas dos sistemas Ce02 e Pd-Ce02 empregando-se óxidos de cério de alta (C400) e de baixa área específica (C850), dopados ou não com sais de sódio e bário. Analisou-se igualmente a influência da presença de contaminantes, tais como carbonatos e nitratos, nestas propriedades. Foi realizado um amplo estudo das propriedades oxirredutoras desses catalisadores através da técnica de redução a temperatura programada (TPR) convencional e associada com espectrometria de massas, TPR em TG/DTA, além de um estudo da redução em balança magnética. As propriedades catalíticas foram avaliadas em reações de oxidação de alcanos e na conversão do etanol em atmosfera inerte ou oxidante. A presença de contaminantes promove modificações importantes nos perfis de TPR dos sólidos. Esses contaminantes são, essencialmente, carbonatos (naturalmente adsorvidos do ar atmosférico pelo Ce02) e nitratos, oriundos da etapa de impregnação, que permanecem no sistema mesmo após calcinação a 450°C. A presença de sódio, nesse caso, favorece a estabilização destes contaminantes. Resultados de análises via espectrômetro de massas revela espécies carbonatos sendo eliminadas na forma de CO a temperaturas próximas a 800°C, em atmosfera redutora. Os nitratos são reduzidos a temperaturas próximas à da redução da superficie do Ce02 modificando significativamente o perfil TPR. O bário, por outro lado, se associa mais facilmente com estes contaminantes e promove a redução do óxido de cério, liberando os sítios ativos superficiais. Nos catalisadores à base de Pd suportado em óxido de cério, observou-se que estes contaminantes são mais facilmente eliminados, durante a etapa de pré-tratamento ou a baixas temperaturas durante a TPR. A redução do suporte é facilitada pelo metal nobre, sendo que sua importância depende da presença ou não de sódio no suporte e da ordem de impregnação deste em relação ao metal. Ficou caracterizada a estocagem de hidrogênio no CeO2 durante a TPR, tanto para o óxido puro quanto para os catalisadores Pd-Ce02' provavelmente associada à formação de hidretos de cério superficiais

Abstract: The objective of this work was to study the physico-chemical and catalytic properties of ceO2 and Pd-CeO2 systems. Cerium oxides of high (C400) and low (C850) surface area and cerium oxides doped with sodium and barium compounds were used in this study. It was also analysed the influence of residual contaminants such as carbonates and nitrates on the properties of CeO2 e Pd-CeO2 systems. The redox properties of these solids were extensively studied by conventional temperature programmed reduction (TPR), TPR coupled with mass spectroscopy (TPR-MS) and TPR associated with TG/DTA analysis. Furthermore, temperature programmed oxidation (TPO) and magnetic measurements of reduced samples were used for better evaluation of the reduction degrees of the catalysts. The catalytic activity of these systems was evaluated in alkane oxidation reactions and ethanol conversion (inert and oxidant atmosphere ). The presence of contaminants on the catalyst surface introduces important changes in TPR profiles. These contaminants are essentially carbonates (adsorbed ftom air) and nitrates (introduced during the impregnation of alkaline elements and palladium) which remain on the catalysts even after calcination up to 450°C. Nitrates are reduced at approximately the same temperature as the cerium oxide surface so that the hydrogen consumption takes in account both effects. In this case, the presence of sodium helps to stabilize these contaminants. The results of mass spectrometry analysis show that carbonate species are eliminated as CO at temperatures around 800°C under hydrogen atmosphere. Barium can easily associate with these contaminants, "cleaning" the surface of cerium oxide and favoring its reduction. In Pd-CeO2 catalysts, these contaminants are less stable and they are removed during pre-treatment steps or at low temperature during the TPR. The support is easially reduced in the presence of palladium. However, the magnitude of this effect depends on the presence of sodium and the impregnation sequence of the metal and the additive. The accumulation of hydrogen on CeO2 and Pd-CeO2 catalysts during TPR was well characterized by TPR-MS experiments. This effect was attributed to formation of hydride species on the surface of cerium oxide
Subject: Catalisadores
Language: Português
Editor: [s.n.]
Date Issue: 1995
Appears in Collections:FEQ - Dissertação e Tese

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