Potencial de utilização de carvão ativado como suporte catalítico na decomposição de óxido nitroso (N2O)

• Autor(a) principal: Araujo, Paulo Henrique Lago
• Data de Publicação: 2006
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFBA
• Texto Completo: http://repositorio.ufba.br/ri/handle/ri/20284
• topic: Físico Química; Catálise; Catalisadores; Óxido nítrico; Carbono ativado

O óxido nitroso é um gás que contribui fortemente para o aumento do efeito estufa e outros problemas ambientais. Por isso, torna-se necessário estudar e desenvolver sistemas catalíticos que propiciem o abatimento deste poluente, posto que seu tempo de vida é muito alto (cerca de 170 anos) e que sua concentração na atmosfera cresce a uma taxa anual de 0,2 a 0,3%. Nesse sentido, foram empregados catalisadores de cobre, cobalto e paládio suportados em carvão ativado, material que apresenta propriedades bastante desejadas, tais como elevada área superficial, propriedades redutoras e baixo custo, embora possa sofrer oxidação nas condições de reação. Para esse trabalho foi selecionado um carvão ativado de uso comum nas indústrias químicas para a remoção de impurezas de cargas gasosas e que, portanto, atende aos requisitos anteriormente pontuados. Os catalisadores preparados por impregnação difusional foram caracterizados e testados na decomposição de N2O. Os experimentos foram realizados visando estabelecer as condições mais adequadas para o uso do carvão como suporte e a influência das interações metal-suporte e metal- metal na atividade catalítica. Além disso, os catalisadores foram investigados quanto a sua resistência a presença de oxigênio e vapor d’água nos efluentes reacionais. Estudos termoanalíticos sob N2, N2O e O2 indicam a faixa de temperatura adequada para uso do carvão ativado como suporte, ou seja, na qual a oxidação a CO/CO2 não é significativa. Estudos em condições de isoconversão na faixa de temperatura superiores a 400°C, na qual a oxidação do carvão ativado é significativa, indicaram energias de ativação (Ea) entre 25 e 50 kJ·mol-1. Os resultados de atividade catalítica na decomposição de N2O indicam que os catalisadores que contêm cobre e cobalto em sua composição apresentaram melhores conversões do que aqueles que contém paládio. A atividade dos catalisadores foi fortemente inibida em presença de excessos de oxigênio e água. O carvão ativado apresentou uma alta eficiência na reação de decomposição catalítica do óxido nitroso (N2O) por sua característica fortemente redutora. Tal fato dispensou utilização de agentes redutores conhecidos para a reação, como metano ou o propano. Os resultados obtidos e os métodos de caracterização estabelecidos neste estudo para o material de referência (Calgon S-Sorb) podem ser aplicados para outros materiais, fornecendo uma base para a avaliação do seu potencial de uso como suporte para a decomposição catalítica de N2O.