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http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/12052| Tipo do documento: | Dissertação |
| Título: | Catalisadores Ru/xZnO-Al2O3 na hidrogenação parcial do benzeno |
| Título(s) alternativo(s): | Catalysts Ru / xZnO-Al2O3 in the partial hydrogenation of benzene |
| Autor: | Soares, João Carlos Serpa ![]() |
| Primeiro orientador: | Zotin, Fatima Maria Zanon |
| Primeiro coorientador: | Araujo, Lucia Regina Raddi de |
| Primeiro membro da banca: | Gaspar, Alexandre Barros |
| Segundo membro da banca: | Silva, Mônica Antunes Pereira da |
| Terceiro membro da banca: | Zonetti, Priscila da Costa |
| Quarto membro da banca: | Santos, Luz Amparo Palacio |
| Resumo: | O benzeno tem sido associado ao aumento de doenças como leucemia, podendo provocar também alterações cromossômicas e danos irreversíveis à vida. O cicloexeno é um intermediário na obtenção de nylon e outros produtos da química fina e sua obtenção via hidrogenação parcial de benzeno constitui uma aplicação alternativa para este composto tóxico. No entanto, do ponto de vista termodinâmico, a hidrogenação total do benzeno a cicloexano é muito mais favorável do que a hidrogenação parcial deste a cicloexeno. Inserido neste contexto, este trabalho tem como objetivo a preparação, caracterização e avaliação de catalisadores Ru/xZnO-Al2O3 na reação de hidrogenação parcial de benzeno em reator batelada.Os óxidos mistos de ZnAl foram sintetizados por co-precipitação dos seus respectivos sais. Os catalisadores foram preparados por impregnação ao ponto úmido a partir do sal RuCl3.6H2O e receberam a seguinte nomenclatura: RuAl, Ru5ZnAl, Ru10ZnAl, Ru20ZnAl, Ru50ZnAl, Ru90ZnAl e RuZn. Para a caracterização dos catalisadores foram utilizadas técnicas de análise textural, fluorescência de raios X, difração de raios X, espectroscopia fotoeletrônica de raios X, redução à temperatura programada e quimissorção de H2. A hidrogenação parcial de benzeno foi realizada num reator PARR Instruments. A ordem de atividade para a reação com benzeno puro foi: Ru10ZnAl >>> Ru5ZnAl > Ru20ZnAl > RuAl >> Ru90ZnAl = Ru50ZnAl = RuZn. Dos catalisadores estudados, o Ru10ZnAl, apresentou menor tamanho de partícula (8 nm) e maior área específica (297 m².g-1) , fatores estes que provavelmente favoreceram a maior dispersão do rutênio sobre a superfície do catalisador. Além disso, observou-se redução parcial do suporte ZnO neste catalisador, verificado pela análise de DRX. Os testes realizados com o catalisador Ru10ZnAl com adição de solventes (água e cicloexano) apresentaram atividade inferior a do sistema contendo apenas benzeno |
| Abstract: | Benzene has been associated with an increase in diseases such as leukemia and it can also cause irreversible chromosomal modifications and damage to life. The cyclohexene is an intermediate for nylon and other fine chemical products and it can be generated through partial benzene hydrogenation, which is an alternative application for this toxic compound. However, from the thermodynamic point of view, the total benzene hydrogenation to cyclohexane is much more favorable than its partial hydrogenation to cyclohexene. Based in this context, this work aims at the preparation, characterization and evaluation of Ru/xZnO-Al2O3 catalysts in the partial benzene hydrogenation reaction using a batch reactor. The ZnAl mixed oxides were synthesized by co-precipitation of their respective salts. The catalysts were prepared by dry impregnation of RuCl3.6H2O and the samples received the following nomenclatures: RuAl, Ru5ZnAl, Ru10ZnAl, Ru20ZnAl, Ru50ZnAl, Ru90ZnAl and RuZn. Textural analysis, X-ray fluorescence, X-ray diffraction, X-ray phoelectron, temperature programmed reduction and H2 chemisorption techniques were used to characterize the catalysts. Partial benzene hydrogenation was carried out in a PARR reactor Instruments. The order of activity for the reaction with pure benzene was as follows: Ru10ZnAl >>> Ru5ZnAl > Ru20ZnAl > RuAl >> Ru90ZnAl = Ru50ZnAl = RuZn. Over the studied catalysts, Ru10ZnAl presented lower particle size (8 nm) and higher surface area (297 m².g-1) and these factors most likely have favoured ruthenium high dispersion on the catalyst surface. In addition, through the TPR analysis, there was a partial ZnO reduction on this catalyst. Tests conducted with addition of solvents using Ru10ZnAl catalyst showed lower activities than the ones containing only benzene |
| Palavras-chave: | Ruthenium hydrogenation cyclohexene zinc Rutênio hidrogenação cicloexeno zinco |
| Área(s) do CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA |
| Idioma: | por |
| País: | BR |
| Instituição: | Universidade do Estado do Rio de Janeiro |
| Sigla da instituição: | UERJ |
| Departamento: | Centro de Tecnologia e Ciências::Instituto de Química |
| Programa: | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química |
| Citação: | SOARES, João Carlos Serpa. Catalisadores Ru/xZnO-Al2O3 na hidrogenação parcial do benzeno. 2014. 98 f. Dissertação (Mestrado em Processos Químicos e Meio Ambiente) - Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2014. |
| Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
| URI: | http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/12052 |
| Data de defesa: | 24-Out-2014 |
| Aparece nas coleções: | Mestrado em Engenharia Química |
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