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Formação de mesoporos na síntese de zeólitas ZSM-5 viananomoldagem ? avaliação no craqueamento de n-decano
Camila Ramos da Silva
Location:
http://www.bdtd.ufscar.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=1927
A utilização de zeólitas no craqueamento de hidrocarbonetos é limitadadevido a não permitir a difusão de moléculas de tamanho maior que o diâmetro deseus microporos (< 0,74 nm). Por outro lado, as peneiras moleculares mesoporosas,como a MCM-41, MCM-48 ou SBA-15 com diâmetro de poros de até 10 nm, no casodas duas primeiras, e de até 30 nm no caso da última, possuem baixas estabilidadehidrotérmica e atividade catalítica. Para superar essas restrições, estuda-se apreparação de materiais que combinem a elevada atividade catalítica das zeólitascom a melhor acessibilidade dos materiais mesoporosos. Dentre os métodospossíveis, a síntese de zeóltas em espaço confinado (nanomoldagem), surge comouma potencial alternativa. Nessa técnica: 1) uma silica mesoporosa ou não porosa éimpregnada com um composto orgânico precursor de carbono, sendo o sólidoposteriormente carbonizado; 2) o carbono poroso é obtido após dissolução da sílicacom ácido fluorídrico ou hidróxidos alcalinos; 3) os poros do carbono são preenchidoscom o gel de síntese da zeólita, a qual se forma após cristalização; 4) finalmente omolde de carbono e o agente direcionador da microestrutura são eliminados viacalcinação.No presente trabalho, utilizou-se a técnica descrita para a síntese dezeólitas ZSM-5 nanomoldadas em carbonos porosos, os que foram obtidosutilizando como molde sílicas não porosas ou mesoporosas (MCM-41, MCM-48 eSBA-15). Os difratogramas de raios X das zeólitas preparadas não apresentarampicos de difração em ângulos menores que 5°(2?), mostrando que o ordenamentodas fases mesoporosas não foi replicado, porém, os resultados de fisissorção denitrogênio indicaram a presença de mesoporos, sugerindo que nanotubos decarbono formados nos mesoporos dos moldes de sílica foram ocluídos nos cristaisda ZSM-5. Os mesoporos observados nas zeólitas Znp, nanomoldadas em carbonoobtido da sílica não porosa, foram atribuídos aos espaços intercristalinos resultantesdo empacotamento de cristais nanométricos da zeólita ZSM-5. A formação demesoporos nas zeólitas ZSM-5 durante o processo de cristalização em espaçoconfinado (nanomoldagem) foi consideravelmente favorecida pelo envelhecimentodo gel de síntese à temperatura ambiente e sem aplicação de agitação. Esseprocedimento permitiu a obtenção a 180 °C de zeólitas com alta cristalinidade e emmenor tempo de cristalização. Entretanto, como verificado por 27Al-RMN, o alumíniofoi incorporado parcialmente na estrutura da zeólita, permanecendo como aluminana superfície dos cristais, o que provocou menor atividade para o craqueamento den-decano quando comparado com uma zeólita ZSM-5 convencional com relaçãoSi/Al próxima.
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Detalles del recurso
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Formação de mesoporos na síntese de zeólitas ZSM-5 viananomoldagem ? avaliação no craqueamento de n-decano
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| Id. |
35229762 |
| Idioma |
PT
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| Titulo |
Formação de mesoporos na síntese de zeólitas ZSM-5 viananomoldagem ? avaliação no craqueamento de n-decano |
| Autor(es) |
Camila Ramos da Silva |
| Location |
http://www.bdtd.ufscar.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=1927
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| Versión |
1.0 |
| Estado |
Final
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| Descripción |
A utilização de zeólitas no craqueamento de hidrocarbonetos é limitadadevido a não permitir a difusão de moléculas de tamanho maior que o diâmetro deseus microporos (< 0,74 nm). Por outro lado, as peneiras moleculares mesoporosas,como a MCM-41, MCM-48 ou SBA-15 com diâmetro de poros de até 10 nm, no casodas duas primeiras, e de até 30 nm no caso da última, possuem baixas estabilidadehidrotérmica e atividade catalítica. Para superar essas restrições, estuda-se apreparação de materiais que combinem a elevada atividade catalítica das zeólitascom a melhor acessibilidade dos materiais mesoporosos. Dentre os métodospossíveis, a síntese de zeóltas em espaço confinado (nanomoldagem), surge comouma potencial alternativa. Nessa técnica: 1) uma silica mesoporosa ou não porosa éimpregnada com um composto orgânico precursor de carbono, sendo o sólidoposteriormente carbonizado; 2) o carbono poroso é obtido após dissolução da sílicacom ácido fluorídrico ou hidróxidos alcalinos; 3) os poros do carbono são preenchidoscom o gel de síntese da zeólita, a qual se forma após cristalização; 4) finalmente omolde de carbono e o agente direcionador da microestrutura são eliminados viacalcinação.No presente trabalho, utilizou-se a técnica descrita para a síntese dezeólitas ZSM-5 nanomoldadas em carbonos porosos, os que foram obtidosutilizando como molde sílicas não porosas ou mesoporosas (MCM-41, MCM-48 eSBA-15). Os difratogramas de raios X das zeólitas preparadas não apresentarampicos de difração em ângulos menores que 5°(2?), mostrando que o ordenamentodas fases mesoporosas não foi replicado, porém, os resultados de fisissorção denitrogênio indicaram a presença de mesoporos, sugerindo que nanotubos decarbono formados nos mesoporos dos moldes de sílica foram ocluídos nos cristaisda ZSM-5. Os mesoporos observados nas zeólitas Znp, nanomoldadas em carbonoobtido da sílica não porosa, foram atribuídos aos espaços intercristalinos resultantesdo empacotamento de cristais nanométricos da zeólita ZSM-5. A formação demesoporos nas zeólitas ZSM-5 durante o processo de cristalização em espaçoconfinado (nanomoldagem) foi consideravelmente favorecida pelo envelhecimentodo gel de síntese à temperatura ambiente e sem aplicação de agitação. Esseprocedimento permitiu a obtenção a 180 °C de zeólitas com alta cristalinidade e emmenor tempo de cristalização. Entretanto, como verificado por 27Al-RMN, o alumíniofoi incorporado parcialmente na estrutura da zeólita, permanecendo como aluminana superfície dos cristais, o que provocou menor atividade para o craqueamento den-decano quando comparado com uma zeólita ZSM-5 convencional com relaçãoSi/Al próxima. |
| Tipo |
PDF |
| Palabras clave |
Catálise |
| Cobertura |
1801 |
| Tipo de recurso |
Electronic Thesis or Dissertation
Tese ou Dissertacao Eletronica
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| Tipo de Interactividad |
Expositivo
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| Nivel de Interactividad |
muy bajo
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| Audiencia |
Estudiante
Profesor
Autor
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| Estructura |
Atomic |
| Coste |
no
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| Copyright |
sí
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Liberar o conteúdo dos arquivos para acesso público |
| Formatos |
PDF |
| Requerimientos técnicos |
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| Fecha de contribución |
24-ago-2008 |
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