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Type: TESE
Title: Influencia do tratamento aplicado ao suporte sobre o desempenho de catalisadores de RU/C para a hidrogenação parcial do benzeno em fase liquida
Title Alternative: Influence of the treatment applied to the support on the performance of RU/C catalysts for the partial hydrogenation of benzene in liquid phase
Author: Zanutelo, Cristiane, 1976-
Advisor: Cobo, Antonio Jose Gomez
Abstract: Resumo: A hidrogenação parcial do benzeno é uma reação química de interesse industrial, uma vez que o cicloexeno obtido pode ser empregado para a produção de diversos produtos. Além disso, ainda encontra uma importante aplicação na proteção ambiental, face às severas restrições à presença de compostos aromáticos nos combustíveis. O presente trabalho tem o objetivo de estudar a influência do tratamento aplicado ao suporte no desempenho de catalisadores de Ru sobre carvão ativado, destinados à reação de hidrogenação parcial do benzeno em fase líquida. Para tanto, um carvão ativado comercial foi submetido a diferentes tratamentos físicos e/ou químicos. Os sólidos obtidos foram empregados como suporte na preparação de catalisadores 5 % Ru/C. Os catalisadores foram preparados através de impregnação à seco, partindo-se de uma solução aquosa do precursor RuCl3.xH2O. Após impregnação, alguns catalisadores foram submetidos a uma redução direta sob H2, à temperatura de 423 K, com o intuito de avaliar os efeitos de tal tratamento de ativação. Os suportes preparados foram caracterizados através da adsorção de N2 (método de B.E.T.), titulação de Boehm, titulação potenciométrica e da determinação da entalpia de imersão em água. A espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios X foi utilizada para estudar a superfície de suportes e catalisadores, enquanto que a microscopia eletrônica de varredura possibilitou determinar a composição química e observar a morfologia dos catalisadores. O desempenho dos catalisadores de Ru/C foi avaliado na reação de hidrogenação do benzeno em fase líquida, empregando-se um reator Parr do tipo "slurry". A reação foi conduzida sob pressão total de 5,0 MPa de H2, à temperatura de 373 K e com a presença de água no meio reacional. Os resultados obtidos indicam que o desempenho catalítico do sistema Ru/C é influenciado por determinados grupos funcionais presentes na superfície do carvão ativado. Os grupos carbonila diminuem a atividade e a seletividade da reação, enquanto que um aumento dos grupos carboxílicos conduz a catalisadores mais ativos e a maiores rendimentos em cicloexeno.

Abstract: The partial hydrogenation of benzene is a chemical reaction of industrial interest, as the cyclohexene obtained may be used to production of several products. Moreover, it also finds important application in the ambient protection, face to the severe restrictions to the aromatical composite presence in fuels. The aim of the present work is to study the influence of the treatment applicated the support on the performance of Ru catalysts on activated charcoal, to the benzene partial hydrogenation reaction in liquid phase. Therefore, commercial activated charcoal was submitted by means of different physical and/or chemical treatments. The solids obtained were used as support to the preparation of 5 wt.% Ru/C catalysts. The catalysts were prepared by incipient wetness impregnation method, through an aqueous solution of the precursor RuCl3.xH2O. After impregnation, some catalysts were submitted a direct reduction in H2 atmosphere at the temperature of 423 K, in order to evaluate the effects of such treatment of activation. The supports prepared were characterized by N2 adsorption (B.E.T. method), Boehm's titration, potenciometric titration and determination of the enthalpy of immersion in water techniques. The X-ray photoelectron spectroscopy technique was used to study the surface of supports and catalysts, whereas the electronic scanning microscopy allowed to determine the chemical composition and observe the morphology of the catalysts. The performance of the Ru/C catalysts was evaluated in the benzene hydrogenation reaction, using a Parr reactor of type "slurry". The reaction was conducted under total pressure of 5,0 MPa of H2 at a temperature of 373 K, with the presence of water in reactional medium. The results obtained indicate that the catalytic performance of the system Ru/C is influenced for determined functional groups present on the surface of activated charcoal. The carbonyl groups decrease the activity and selectivity of the reaction, while an increase of the carboxylic groups leads to more active catalysts and the highest yield of cyclohexene.
Subject: Hidrogenação
Benzeno
Rutênio
Carbono ativado
Language: Português
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2009
Appears in Collections:FEQ - Dissertação e Tese

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