Catalisadores à base de CuO, Fe2O3 ou CuO-Fe2O3 suportados sobre y-Al2O3, ZrO2 ou ZrO2/y-Al2O3 para a redução de NO com CO

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Pires Neto, Nilson do Espírito Santo
Data de Publicação: 2014
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFSCAR
Texto Completo: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/4145
Resumo: NO, NO2 and N2O nitrogen oxides, named NOx, strongly contribute to the air pollution and to minimize their emissions are used catalytic processes. The catalytic reduction of NO with CO has the advantage to simultaneously abate both pollutants. For that reaction are used noble metal based catalysts, but due to their scarcity and high cost, many research have been established to their substitution by transition metal oxides, which have high potential to catalyze that reaction. Those new catalysts beside to be active to the NO reduction with CO, they must be highly selective to N2 formation, stable at high temperatures and especially resistant to the presence of the interfering compounds (O2, SO2 and H2O). In this work were prepared Fe2O3, CuO or Fe2O3-CuO catalysts supported on y-Al2O3, ZrO2 or ZrO2/y-Al2O3. The supports were prepared via synthesis sol-gel using metallics alkoxides as precursors and the active phases introduced by impregnation of Fe(III) or Cu(II) nitrates. The obtained solids were characterized by X-ray diffraction (XRD), nitrogen adsorption/desorption measurements, hydrogen temperature programmed reduction (H2-TPR) and their activity evaluated by the reduction of NO with CO between 100 to 600°C in the presence or absence of SO2, O2 and H2O. The synthesis via sol-gel resulted in y-Al2O3 and ZrO2/y-Al2O3 supports with high specific surface area that allowed adequately distribute the CuO and Fe2O3 oxides, which did not present X ray diffraction peaks. The catalysts were considerably active in the reduction of NO with CO, with the bimetallic ones being slightly more selective to N2 formation. In the presence of SO2, the Fe2O3/y- Al2O3 and Fe2O3/ZrO2/y-Al2O3 catalysts showed more catalytic stability. The presence of O2 led to a significantly NO conversion loss due to the direct CO oxidation by O2. In the presence of H2O or of all the interfering compounds, the NO conversion loss was more pronounced, except the CuO/ZrO2, that was more resistant in the presence of H2O.
id SCAR_f1bc7a3886eec2303aad671c0dfce42e
oai_identifier_str oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/4145
network_acronym_str SCAR
network_name_str Repositório Institucional da UFSCAR
repository_id_str 4322
spelling Pires Neto, Nilson do Espírito SantoUrquieta-González, Ernesto Antoniohttp://lattes.cnpq.br/2389975677904655http://lattes.cnpq.br/9012578333707579e0858f8f-4554-4f1e-8cb7-145f8f78e36f2016-06-02T19:56:55Z2014-09-172016-06-02T19:56:55Z2014-03-31PIRES NETO, Nilson do Espírito Santo. Catalisadores à base de CuO, Fe2O3 ou CuO-Fe2O3 suportados sobre y-Al2O3, ZrO2 ou ZrO2/y-Al2O3 para a redução de NO com CO. 2014. 100 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Exatas e da Terra) - Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2014.https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/4145NO, NO2 and N2O nitrogen oxides, named NOx, strongly contribute to the air pollution and to minimize their emissions are used catalytic processes. The catalytic reduction of NO with CO has the advantage to simultaneously abate both pollutants. For that reaction are used noble metal based catalysts, but due to their scarcity and high cost, many research have been established to their substitution by transition metal oxides, which have high potential to catalyze that reaction. Those new catalysts beside to be active to the NO reduction with CO, they must be highly selective to N2 formation, stable at high temperatures and especially resistant to the presence of the interfering compounds (O2, SO2 and H2O). In this work were prepared Fe2O3, CuO or Fe2O3-CuO catalysts supported on y-Al2O3, ZrO2 or ZrO2/y-Al2O3. The supports were prepared via synthesis sol-gel using metallics alkoxides as precursors and the active phases introduced by impregnation of Fe(III) or Cu(II) nitrates. The obtained solids were characterized by X-ray diffraction (XRD), nitrogen adsorption/desorption measurements, hydrogen temperature programmed reduction (H2-TPR) and their activity evaluated by the reduction of NO with CO between 100 to 600°C in the presence or absence of SO2, O2 and H2O. The synthesis via sol-gel resulted in y-Al2O3 and ZrO2/y-Al2O3 supports with high specific surface area that allowed adequately distribute the CuO and Fe2O3 oxides, which did not present X ray diffraction peaks. The catalysts were considerably active in the reduction of NO with CO, with the bimetallic ones being slightly more selective to N2 formation. In the presence of SO2, the Fe2O3/y- Al2O3 and Fe2O3/ZrO2/y-Al2O3 catalysts showed more catalytic stability. The presence of O2 led to a significantly NO conversion loss due to the direct CO oxidation by O2. In the presence of H2O or of all the interfering compounds, the NO conversion loss was more pronounced, except the CuO/ZrO2, that was more resistant in the presence of H2O.Os óxidos de nitrogênio NO, N2O e NO2, denominados de NOx, são fortes causadores da poluição atmosférica e, para minimizar suas emissões utilizam-se processos catalíticos. A redução de NO com CO tem a vantagem de abater simultaneamente ambos poluentes. Nessa reação, são utilizados catalisadores à base de metais nobres, mas, a sua escassez e alto custo têm direcionado pesquisas para a sua substituição por óxidos de metais de transição, os que mostram potencial para essa reação. Além de ativos, esses catalisadores devem ser seletivos à produção de N2, estáveis em altas temperaturas e sobre tudo estáveis na presença dos interferentes O2, H2O e SO2. Neste trabalho foram preparados catalisadores de Fe2O3, CuO ou Fe2O3-CuO suportados em y-Al2O3, ZrO2 ou ZrO2/y-Al2O3. Os suportes foram preparados via sol-gel, utilizando alcóxidos metálicos como precursores e, a introdução das fases ativas, efetuada via impregnação utilizando nitratos de Fe(III) ou Cu(II). Os suportes e catalisadores foram caracterizados por difração de raios X (DRX), fisissorsão de nitrogênio, redução com hidrogênio à temperatura programada (RTP-H2) e a sua atividade avaliada através da redução de NO a N2 com CO, entre 100 e 600°C, na ausência ou presença de interferentes. A síntese sol-gel resultou em suportes y- Al2O3 e ZrO2/y-Al2O3 de alta área superficial, permitindo uma adequada distribuição de CuO e Fe2O3, os que não apresentaram picos de DRX. Os catalisadores foram bastante ativos na redução de NO a N2, com os bimetálicos sendo ligeiramente mais seletivos à formação de N2. Na presença de SO2 os catalisadores Fe2O3/y-Al2O3 e Fe2O3/ZrO2/y-Al2O3 foram mais estáveis. A presença de O2 provocou significativa queda na conversão de NO, favorecendo a oxidação direta do CO. Na presença de H2O ou de todos os interferentes simultaneamente, a queda da conversão de NO a N2 sobre todos os catalisadores analisados foi total, com exceção ao catalisador de CuO/ZrO2, que foi mais resistente na presença de vapor de água.Universidade Federal de Sao Carlosapplication/pdfporUniversidade Federal de São CarlosPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Química - PPGEQUFSCarBRCatáliseRedução de NOMonóxido de carbonoSol-gelÓxido de ferroÓxido de cobreCOZrO2Fe2O3CuONO reductionENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICACatalisadores à base de CuO, Fe2O3 ou CuO-Fe2O3 suportados sobre y-Al2O3, ZrO2 ou ZrO2/y-Al2O3 para a redução de NO com COinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesis-1-10fecd90c-2648-4551-9f5a-7b6c106679b1info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFSCARinstname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)instacron:UFSCARORIGINAL6143.pdfapplication/pdf2289936https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/4145/1/6143.pdfdcf4b81e424bb217ab83315f71624407MD51TEXT6143.pdf.txt6143.pdf.txtExtracted texttext/plain0https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/4145/2/6143.pdf.txtd41d8cd98f00b204e9800998ecf8427eMD52THUMBNAIL6143.pdf.jpg6143.pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg8866https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/4145/3/6143.pdf.jpg5a1ae7e9b743f28fc096277594d5ab32MD53ufscar/41452023-09-18 18:31:33.872oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/4145Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufscar.br/oai/requestopendoar:43222023-09-18T18:31:33Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)false
dc.title.por.fl_str_mv Catalisadores à base de CuO, Fe2O3 ou CuO-Fe2O3 suportados sobre y-Al2O3, ZrO2 ou ZrO2/y-Al2O3 para a redução de NO com CO
title Catalisadores à base de CuO, Fe2O3 ou CuO-Fe2O3 suportados sobre y-Al2O3, ZrO2 ou ZrO2/y-Al2O3 para a redução de NO com CO
spellingShingle Catalisadores à base de CuO, Fe2O3 ou CuO-Fe2O3 suportados sobre y-Al2O3, ZrO2 ou ZrO2/y-Al2O3 para a redução de NO com CO
Pires Neto, Nilson do Espírito Santo
Catálise
Redução de NO
Monóxido de carbono
Sol-gel
Óxido de ferro
Óxido de cobre
CO
ZrO2
Fe2O3
CuO
NO reduction
ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
title_short Catalisadores à base de CuO, Fe2O3 ou CuO-Fe2O3 suportados sobre y-Al2O3, ZrO2 ou ZrO2/y-Al2O3 para a redução de NO com CO
title_full Catalisadores à base de CuO, Fe2O3 ou CuO-Fe2O3 suportados sobre y-Al2O3, ZrO2 ou ZrO2/y-Al2O3 para a redução de NO com CO
title_fullStr Catalisadores à base de CuO, Fe2O3 ou CuO-Fe2O3 suportados sobre y-Al2O3, ZrO2 ou ZrO2/y-Al2O3 para a redução de NO com CO
title_full_unstemmed Catalisadores à base de CuO, Fe2O3 ou CuO-Fe2O3 suportados sobre y-Al2O3, ZrO2 ou ZrO2/y-Al2O3 para a redução de NO com CO
title_sort Catalisadores à base de CuO, Fe2O3 ou CuO-Fe2O3 suportados sobre y-Al2O3, ZrO2 ou ZrO2/y-Al2O3 para a redução de NO com CO
author Pires Neto, Nilson do Espírito Santo
author_facet Pires Neto, Nilson do Espírito Santo
author_role author
dc.contributor.authorlattes.por.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/9012578333707579
dc.contributor.author.fl_str_mv Pires Neto, Nilson do Espírito Santo
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Urquieta-González, Ernesto Antonio
dc.contributor.referee1Lattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/2389975677904655
dc.contributor.authorID.fl_str_mv e0858f8f-4554-4f1e-8cb7-145f8f78e36f
contributor_str_mv Urquieta-González, Ernesto Antonio
dc.subject.por.fl_str_mv Catálise
Redução de NO
Monóxido de carbono
Sol-gel
Óxido de ferro
Óxido de cobre
CO
ZrO2
Fe2O3
CuO
topic Catálise
Redução de NO
Monóxido de carbono
Sol-gel
Óxido de ferro
Óxido de cobre
CO
ZrO2
Fe2O3
CuO
NO reduction
ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
dc.subject.eng.fl_str_mv NO reduction
dc.subject.cnpq.fl_str_mv ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
description NO, NO2 and N2O nitrogen oxides, named NOx, strongly contribute to the air pollution and to minimize their emissions are used catalytic processes. The catalytic reduction of NO with CO has the advantage to simultaneously abate both pollutants. For that reaction are used noble metal based catalysts, but due to their scarcity and high cost, many research have been established to their substitution by transition metal oxides, which have high potential to catalyze that reaction. Those new catalysts beside to be active to the NO reduction with CO, they must be highly selective to N2 formation, stable at high temperatures and especially resistant to the presence of the interfering compounds (O2, SO2 and H2O). In this work were prepared Fe2O3, CuO or Fe2O3-CuO catalysts supported on y-Al2O3, ZrO2 or ZrO2/y-Al2O3. The supports were prepared via synthesis sol-gel using metallics alkoxides as precursors and the active phases introduced by impregnation of Fe(III) or Cu(II) nitrates. The obtained solids were characterized by X-ray diffraction (XRD), nitrogen adsorption/desorption measurements, hydrogen temperature programmed reduction (H2-TPR) and their activity evaluated by the reduction of NO with CO between 100 to 600°C in the presence or absence of SO2, O2 and H2O. The synthesis via sol-gel resulted in y-Al2O3 and ZrO2/y-Al2O3 supports with high specific surface area that allowed adequately distribute the CuO and Fe2O3 oxides, which did not present X ray diffraction peaks. The catalysts were considerably active in the reduction of NO with CO, with the bimetallic ones being slightly more selective to N2 formation. In the presence of SO2, the Fe2O3/y- Al2O3 and Fe2O3/ZrO2/y-Al2O3 catalysts showed more catalytic stability. The presence of O2 led to a significantly NO conversion loss due to the direct CO oxidation by O2. In the presence of H2O or of all the interfering compounds, the NO conversion loss was more pronounced, except the CuO/ZrO2, that was more resistant in the presence of H2O.
publishDate 2014
dc.date.available.fl_str_mv 2014-09-17
2016-06-02T19:56:55Z
dc.date.issued.fl_str_mv 2014-03-31
dc.date.accessioned.fl_str_mv 2016-06-02T19:56:55Z
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/masterThesis
format masterThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.citation.fl_str_mv PIRES NETO, Nilson do Espírito Santo. Catalisadores à base de CuO, Fe2O3 ou CuO-Fe2O3 suportados sobre y-Al2O3, ZrO2 ou ZrO2/y-Al2O3 para a redução de NO com CO. 2014. 100 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Exatas e da Terra) - Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2014.
dc.identifier.uri.fl_str_mv https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/4145
identifier_str_mv PIRES NETO, Nilson do Espírito Santo. Catalisadores à base de CuO, Fe2O3 ou CuO-Fe2O3 suportados sobre y-Al2O3, ZrO2 ou ZrO2/y-Al2O3 para a redução de NO com CO. 2014. 100 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Exatas e da Terra) - Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2014.
url https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/4145
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.relation.confidence.fl_str_mv -1
-1
dc.relation.authority.fl_str_mv 0fecd90c-2648-4551-9f5a-7b6c106679b1
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de São Carlos
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química - PPGEQ
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFSCar
dc.publisher.country.fl_str_mv BR
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal de São Carlos
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFSCAR
instname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)
instacron:UFSCAR
instname_str Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)
instacron_str UFSCAR
institution UFSCAR
reponame_str Repositório Institucional da UFSCAR
collection Repositório Institucional da UFSCAR
bitstream.url.fl_str_mv https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/4145/1/6143.pdf
https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/4145/2/6143.pdf.txt
https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/4145/3/6143.pdf.jpg
bitstream.checksum.fl_str_mv dcf4b81e424bb217ab83315f71624407
d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e
5a1ae7e9b743f28fc096277594d5ab32
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv MD5
MD5
MD5
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)
repository.mail.fl_str_mv
_version_ 1813715533538787328