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Dissertações de Mestrado Defendidas: 2011

Catalisadores de Níquel Derivados de Hidrotalcitas para a Reforma do Glicerol em Fase Líquida.

Autor: Pablo Vinicio Tuza Alvarado.
Orientadores: Mariana de Mattos Vieira Mello Souza.

Resumo

No presente trabalho foram sintetizados catalisadores de níquel e cobre cujos precursores foram compostos tipo hidrotalcita obtidos mediante o método de coprecipitação.

As técnicas de fluorescência de raios-X, difração de raios-X, análise termogravimétrica e termodiferencial, redução à temperatura programada, área específica e volume de poro e microscopia eletrônica de varredura foram usadas para caracterizar os catalisadores, bem como os correspondentes precursores.

Após a calcinação, para os compostos contendo níquel e cobre, foi observada uma grande área específica, bem como a formação do óxido duplo de cobre e níquel, além da presença de uma fase de MgO, enquanto que no catalisador contendo apenas níquel, foi observada a formação do óxido duplo de níquel e alumínio e o MgO. Foi observada a redução de Cu2+ a Cu0 e Ni2+ a Ni0, sendo completa para o níquel e em torno de 80% para o cobre.

As reações de reforma em fase líquida do glicerol foram desenvolvidas em regime em batelada por 12 horas, visando à produção de hidrogênio, sendo avaliadas para 1% e 10% do reagente, à temperatura de 250°C e 270°C para todos os catalisadores.

Todos os catalisadores derivados de compostos tipo hidrotalcita apresentaram um bom desempenho na maioria das condições avaliadas, sendo que o catalisador com 20% de NiO e 5% de CuO mostrou melhor desempenho, pois, a 270°C e 1% de glicerol, obteve-se uma conversão de 98%, além de baixos valores de fração molar de monóxido de carbono e metano, uma fração molar de hidrogênio próxima de 85%, e uma fração molar de 16% de CO2 após finalizado o tempo reacional. Além disso, a rota reacional principal foi a reação de reforma em fase líquida do glicerol, a qual condensa a reação de reforma do glicerol na fase vapor seguida da reação de shift. No entanto, para 10% de glicerol e 270°C, ocorrem reações de hidrogenação de algum subproduto em fase líquida, provavelmente para formar um produto de elevado peso molecular.