Controle de emissões atmosféricas na combustão de gás natural utilizando catalisadores nanoestruturados obtidos pela técnica Electrospinning

• Autor(a) principal: Reolon, Raquel Pereira
• Data de Publicação: 2012
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/110109
• topic: Engenharia química

Catalisadores na forma de fibras nanoestruturadas, utilizados na combustão catalítica do gás natural, foram sintetizados através da técnica electrospinning a partir de uma solução polimérica. A obtenção da solução precursora polimérica de óxido e aditivo foi baseada na hidrólise e condensação de sais, onde foi utilizado nitrato de cério em solução de Polivinilbutiral (15%), e em meio alcoólico. O catalisador obtido baseado em óxido de cério foi dopado com diferentes teores de cobre, a fim de estudar a influência dos metais de transição na combustão do metano. O presente trabalho tem intuito de avaliar as emissões de óxidos de nitrogênio (NOx) durante a combustão de metano, em relação ao tipo de catalisador utilizado. As fibras após serem sintetizadas foram tratadas termicamente e o produto obtido na forma de um não-tecido foi caracterizado quanto a sua cristalinidade por difração de raios X, área superficial específica pelo método BET (Brunauer–Emmett–Teller), TGA/ATD (análise termogravimétrica), morfologia por MEV (microscopia eletrônica de varredura), comportamento térmico e atividade catalítica. A atividade catalítica das fibras de cério foi mensurada através da reação de combustão de metano e ar sintético, onde foram acompanhadas as variações das emissões dos gases de combustão NOx, CxHy, CO e CO2 através de um analisador de gases. As fibras mostraram-se fortemente reativas para a combustão do gás natural, o que é extremamente significativo uma vez que a combustão catalítica do metano é utilizada para a geração de energia térmica. Após o tratamento térmico, as mesmas sofreram significativa alteração na área superficial, provavelmente devido à intensidade de reações de combustão dos nitratos presentes e da geração de calor envolvido nessa reação. Observou-se de maneira geral que a presença de cobre na estrutura do óxido de cério contribui para a diminuição da quantidade de NOx gerada durante a queima de metano em presença de ar sintético, e que o tipo de tratamento térmico, as fases cristalinas presentes e a área superficial afetam as propriedades físicas, químicas e catalíticas das fibras de óxido de cério.