Avaliação de rotas para criação de mesoporosidade em zeólitas Y para aplicação em processos catalíticos
James Henrique dos Santos de Melo1; Nilson Romeu Marcilio1; Guilherm de Souza2; Michèle Oberson de Souza1; Luiz Antonio Mazzini Fontoura2; Aline Alquino1
1 Universidade Federal do Rio Grande do Sul - UFRGS; 2 Fundação de Ciência e Tecnologia - CIENTEC
Baixar PDF doi:10.20906/CPS/CBCM2017-0078
Resumo
As zeólitas são amplamente utilizadas pela indústria em diferentes processos. Nos processos relacionados à conversão térmica do carvão, as zeólitas encontram aplicação, por exemplo, como suporte de catalisadores para a Síntese de Fischer-Tropsch, ou mesmo como adsorventes de efluentes líquidos ou de gases poluentes. No entanto, o pequeno diâmetro de poros da zeólita limita a difusão dos produtos e dos reagentes ocasionando um transporte de massa lento e um longo tempo de residência, aumentando a possibilidade de reações secundárias, formação de coque e desativação do catalisador. Uma das maneiras de superar essas limitações é a introdução de um sistema secundário de poros, através da reestruturação da rede cristalina com modeladores de estruturas ou ataques químicos básicos e ácidos nas zeólitas de modo a formar materiais hierárquicos ou mesoporosos. Neste trabalho, foram investigadas três rotas para promover a mesoporosidade em zeólitas do tipo Y. Primeiramente foi realizada a síntese da zeólita hierárquica através da modificação com líquidos iônicos. O segundo método empregado foi o processo de dessilicação, utilizando hidróxido de sódio como base e, por último, a desaluminação com ácido oxálico. As zeólitas mesoporosas foram caracterizadas através de análises de área específica (BET), distribuição de tamanho de poros (BJH) e difração de raios X (DRX). Dentre os métodos adotados, os resultados para DRX e BET mostraram que o tratamento de dessilicação destruiu a cristalinidade da zeólita, acarretando no abandono dessa rota de investigação. A síntese com líquido iônico se mostrou eficiente para a formação de mesoporos e, conforme a distribuição de tamanho de poros, seu sistema apresentou-se ordenado de maneira hierarquizada. A desaluminação não danificou a estrutura da zeólita, porém foi obtido um aumento pouco expressivo em seu número de mesoporos. A reação modelo de esterificação foi utilizada para avaliar o efeito dos mesoporos sobre a cinética da reação . A reação de esterificação ocorreu a 70°C por 1 h, util
Palavras-chave: Processos catalíticos; zeólitas; Mesoporosidade; Líquidos Iônicos