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Type: TESE DIGITAL
Degree Level: Doutorado
Title: The role of the support in the stabilization of the metallic phase in the preferential oxidation of CO (CO-PROX) reaction : O papel do suporte na estabilização da fase metálica na reação de oxidação preferencial de CO (CO-PROX)
Title Alternative: O papel do suporte na estabilização da fase metálica na reação de oxidação preferencial de CO (CO-PROX)
Author: Fiuza, Tanna Elyn Rodrigues, 1991-
Advisor: Zanchet, Daniela, 1972-
Abstract: Resumo: Na catálise heterogênea, o suporte possui papel chave na estabilização dos sítios ativos na superfície do catalisador. No caso da reação de oxidação de CO (CO-OX, ou quando em atmosfera rica em H2, CO-PROX), a natureza do suporte pode também impactar na conversão do CO devido à sua participação no mecanismo reacional. Visando explorar em detalhe estes efeitos, nanopartículas (NPs) coloidais de AuCu foram suportadas em SiO2 e CeO2 comerciais, bem como no suporte CeO2/SiO2 preparado por impregnação, com diferentes teores de CeO2. Para a OX-CO, a presença do Cu na liga aumentou a atividade catalítica e também a resistência à sinterização, em comparação com as NPs de Au. Além disto, a importância da liga pré-formada na estabilização de sítios mais ativos ficou clara. Se tratanto da CO-PROX, a liga AuCu se mostrou mais ativa que as espécies Au-CuOx. Se tratando dos suportes, o CeO2 levou à maior conversão de CO em comparação ao SiO2. No caso do suporte CeO2/SiO2, o teor de CeO2 impactou de maneira significativa a mobilidade das espécies CuOx e a reincorporação do Cu em atmosfera redutora, o que modificou a performance catalítica dos catalisadores. Com base nas informações obtidas a partir dos sistemas catalíticos preparados a partir das NPs de AuCu suportadas, um novo suporte foi proposto: LaCo1-xFexO3 (x = 0.0, 0.1, 0.5, 1.0). Estas perovskitas foram aplicadas como .atalisadores e também como como suportes para baixo teor de Pt (0.5 % m/m), na reação de CO-PROX e os resultados obtidos foram promissores. Sem adição de Pt, as composições com x diferente de 1.0 atingiram em torno de 80 % de conversão de CO. Na presença de Pt a performance catalítica das perovskitas foi modificada, em especial a perovskita LaFeO3, que apresentou não só aumento na conversão de CO, mas também diminuição da temperatura de máxima conversão. Assim, os resultados obtidos com as perovskitas se mostraram promissores e indicaram a importância da utilização dos conhecimentos adquiridos em sistemas mais bem conhecidos na busca por novos sistemas catalíticos

Abstract: In heterogeneous catalysis, the support has a key role in the stabilization of the active sites on the surface of the catalysts. For the CO oxidation reaction (CO-OX, or under H2-rich atmosphere. the preferential oxidation of CO, CO-PROX), the nature of the support may also impact the CO conversion due to its role in the reactional mechanism. Aiming to deeply explore the support¿s effects, colloidal AuCu NPs were supported on commercial SiO2 and CeO2, as well as on CeO2/SiO2 prepared by impregnation of different CeO2 loadings. Under CO-OX reaction, the presence of Cu/CuOx improved the catalytic performance and the sintering-resistance of the NPs. Also, the importance of the pre-made alloy in the stabilization of unique active sites was clear. In CO-PROX reaction, the AuCu alloy was more active than the Au-CuOx species. With regards the supports, the CeO2 led to a higher CO conversion in comparison with the SiO2. In the case of CeO2/SiO2, the CeO2 amount impacted on the mobility of the CuOx species and the Cu reincorporation under reducing atmosphere, modifying the catalytic performance of the catalysts. Based on the information obtained by the AuCu-based catalysts, a new support was proposed to be employed in the CO-PROX reaction: LaCo1-xFexO3 (x = 0.0, 0.1, 0.5, 1.0) perovskites . These perovskites were used in CO-PROX as catalysts and as support for Pt (0.5 % wt.) and the results were promising. Without Pt, the compositions with x different of 1.0 achieve around 80 % of CO conversion. In the presence of Pt, the catalytic performance of the perovskite was changes, specially for the x = 1.0. In this case, the CO conversion was increased and the temperature of the maximum conversion was decreased. Thus, the results obtained for the La-based perovskites clearly showed the promising performance of this system and showed the importance of the use of the knowledge obtained for well-known system to prepare new catalytic systems
Subject: Catálise heterogênea
Oxidação preferencial de CO
Nanopartículas coloidais
Caracterização in situ
Óxidos
Language: Multilíngua
Editor: [s.n.]
Citation: FIUZA, Tanna Elyn Rodrigues. The role of the support in the stabilization of the metallic phase in the preferential oxidation of CO (CO-PROX) reaction : O papel do suporte na estabilização da fase metálica na reação de oxidação preferencial de CO (CO-PROX) . 2020. 1 recurso online ( 166 p.) Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Química, Campinas, SP.
Date Issue: 2020
Appears in Collections:IQ - Tese e Dissertação

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