Avaliação in situ do comportamento do catalisador Cu/BaZrO3 na reação de deslocamento gás-água: estudo comparativo com os catalisadores Cu/ZrO2 e Cu/CeO2
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Data de Publicação: | 2020 |
Tipo de documento: | Trabalho de conclusão de curso |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF) |
Texto Completo: | https://app.uff.br/riuff/handle/1/16451 |
Resumo: | O gás hidrogênio (H2) tem um papel de grande importância como reagente químico, principalmente nos processos de obtenção de amônia e no refinamento do petróleo. Além disso, é apontado como o combustível do futuro devido à sua elevada densidade energética e do único produto de sua combustão ser a água. A maior parte do hidrogênio é produzido a partir do gás natural, nafta e carvão, com apenas aproximadamente 4% provenientes da água e outras fontes. Esse método de produção origina o gás de síntese que contém o hidrogênio. A reação de deslocamento gás-água é uma etapa chave desse processo pois permite a conversão do monóxido de carbono, também presente no gás de síntese, em mais hidrogênio. Com o objetivo de se obter um catalisador ativo e barato para esta reação à temperatura de 250°C, foi preparado o material Cu/BaZrO3 pelo método da impregnação ao ponto úmido. Foram realizadas caracterizações de sua composição, propriedades texturais e cristalinas através de técnicas como espectroscopia de raios-X por energia dispersiva, fisissorção de nitrogênio, difração de raios-X e espectroscopia de reflectância difusa na região do infravermelho com transformada de Fourier (DRIFTS). E ainda pela análise de DRIFTS, acompanhou-se in situ as espécies presentes, para identificar a adsorção dos reagentes e produtos, em condições reacionais. Os resultados obtidos por este experimento indicaram que o catalisador apresenta possível atividade para a reação de deslocamento gás-água pela identificação da banda relacionada ao produto dióxido de carbono |
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Avaliação in situ do comportamento do catalisador Cu/BaZrO3 na reação de deslocamento gás-água: estudo comparativo com os catalisadores Cu/ZrO2 e Cu/CeO2CatáliseCobrePerovskitaHidrogênioReação de deslocamento gás-águaCatáliseHidrogênioCombustível gasosoCatalysisCopperPerovskitesHydrogenWater-gas shift reactionO gás hidrogênio (H2) tem um papel de grande importância como reagente químico, principalmente nos processos de obtenção de amônia e no refinamento do petróleo. Além disso, é apontado como o combustível do futuro devido à sua elevada densidade energética e do único produto de sua combustão ser a água. A maior parte do hidrogênio é produzido a partir do gás natural, nafta e carvão, com apenas aproximadamente 4% provenientes da água e outras fontes. Esse método de produção origina o gás de síntese que contém o hidrogênio. A reação de deslocamento gás-água é uma etapa chave desse processo pois permite a conversão do monóxido de carbono, também presente no gás de síntese, em mais hidrogênio. Com o objetivo de se obter um catalisador ativo e barato para esta reação à temperatura de 250°C, foi preparado o material Cu/BaZrO3 pelo método da impregnação ao ponto úmido. Foram realizadas caracterizações de sua composição, propriedades texturais e cristalinas através de técnicas como espectroscopia de raios-X por energia dispersiva, fisissorção de nitrogênio, difração de raios-X e espectroscopia de reflectância difusa na região do infravermelho com transformada de Fourier (DRIFTS). E ainda pela análise de DRIFTS, acompanhou-se in situ as espécies presentes, para identificar a adsorção dos reagentes e produtos, em condições reacionais. Os resultados obtidos por este experimento indicaram que o catalisador apresenta possível atividade para a reação de deslocamento gás-água pela identificação da banda relacionada ao produto dióxido de carbonoHydrogen gas (H2) has a very important role as a chemical reagent, mainly in the ammonia production and in the oil refining. In addition, it is considered as the fuel of the future due to its high energy density and due to water being the only product of its combustion. Most of the hydrogen is produced from natural gas, naphtha and coal, with only approximately 4% coming from water and other sources. This production method gives rise to the syngas, which contains hydrogen. The water-gas shift reaction is a key step in this process because it allows the conversion of carbon monoxide, also present in the syngas, into more hydrogen. In order to obtain an active and low cost catalyst for this reaction at a temperature of 250°C, Cu/BaZrO3 material was prepared by incipient wetness impregnation method. Its composition, textural and crystalline properties were characterized by techniques as Energy-dispersive X-ray spectroscopy, nitrogen physisorption, X-ray diffraction and Diffuse reflectance infrared Fourier transform spectroscopy (DRIFTS). In addition, by the DRIFTS analysis, the species present were monitored in situ, to identify the adsorption of reagents and products, under reaction conditions. The results obtained by this experiment indicated that the catalyst presents possible activity for the water-gas shift reaction by identifying the band related to the product carbon dioxideCoutinho, Ana Carla da Silveira Lomba Sant´AnaAlmeida, Luis Eduardo Terra de AlmeidaSilva, Camila GabrieleSilva, Ludmila de Paula CabralLima, Lucas de Farias Henriques de2020-12-18T14:02:37Z2020-12-18T14:02:37Z2020info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisapplication/pdfLIMA, Lucas de Farias Henriques de. Avaliação in situ do comportamento do catalisador Cu/BaZrO3 na reação de deslocamento gás-água: estudo comparativo com os catalisadores Cu/ZrO2 e Cu/CeO2 . 2020. 77f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Química) - Universidade Federal Fluminense, Escola de Engenharia, Niterói, 2020.https://app.uff.br/riuff/handle/1/16451http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/CC-BY-SAinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)instname:Universidade Federal Fluminense (UFF)instacron:UFF2021-10-14T22:02:38Zoai:app.uff.br:1/16451Repositório InstitucionalPUBhttps://app.uff.br/oai/requestriuff@id.uff.bropendoar:21202024-08-19T11:08:26.332042Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF) - Universidade Federal Fluminense (UFF)false |
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