Efeito da dispersão metálica de Ni sobre a atividade de catalisadores Ni/NTC na reação de hidrodesoxigenação do bio-óleo (guaiacol) /

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Caetano, Talita Joslin
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFRJ
Texto Completo: http://hdl.handle.net/11422/12808
Resumo: Oils from liquefied biomass (also called bio-oils) contain a large amount of oxygenated compounds (GALDINO 2010). One of the most studied oxygen removal process is the Hydrodeoxygenation (HDO) reactions using a solid catalyst (FURINSKY 2000). Therefore, present study aimed to evaluate the metallic dispersion of Ni supported in carbon nanotubes and its performance as a catalyst in the reaction of HDO of the bio-oil (using guaiacol as a molecular model). Catalysts 2, 11 and, 20% Ni / NTC (mass%) were prepared. The determination of the physicochemical properties was performed by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), programmed temperature reduction (TPR), thermoprogrammed desorption in Helium flow (TP-He), N2 fisistion, chemical quantification by ICP-OES. Through the analysis of DRX, MET and MEV, it was verified that the increase of the Ni content decreased the metallic dispersion. The catalytic tests showed that the metallic dispersion influences the performance of the catalysts in the HDO reaction, since the TOF for the 2% Ni / NTC catalyst was almost twice as high as the observed TOF for 11% Ni / NTC, and three times greater than 20% Ni / NTC. However, in order to obtain fully deoxygenated products, the conversion needs to be high because up to 35% conversion only mono-oxygen intermediates were produced. The results obtained in this work may guide future work on the metallic particle size to be used and also the use of functionalized supports to improve the selectivity of the HDO reaction.
id UFRJ_44bd3767d7aafdfe07441071950c5fc4
oai_identifier_str oai:pantheon.ufrj.br:11422/12808
network_acronym_str UFRJ
network_name_str Repositório Institucional da UFRJ
repository_id_str
spelling Efeito da dispersão metálica de Ni sobre a atividade de catalisadores Ni/NTC na reação de hidrodesoxigenação do bio-óleo (guaiacol) /HidrodesoxigenaçãoNanotubos de carbonoCNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICAOils from liquefied biomass (also called bio-oils) contain a large amount of oxygenated compounds (GALDINO 2010). One of the most studied oxygen removal process is the Hydrodeoxygenation (HDO) reactions using a solid catalyst (FURINSKY 2000). Therefore, present study aimed to evaluate the metallic dispersion of Ni supported in carbon nanotubes and its performance as a catalyst in the reaction of HDO of the bio-oil (using guaiacol as a molecular model). Catalysts 2, 11 and, 20% Ni / NTC (mass%) were prepared. The determination of the physicochemical properties was performed by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), programmed temperature reduction (TPR), thermoprogrammed desorption in Helium flow (TP-He), N2 fisistion, chemical quantification by ICP-OES. Through the analysis of DRX, MET and MEV, it was verified that the increase of the Ni content decreased the metallic dispersion. The catalytic tests showed that the metallic dispersion influences the performance of the catalysts in the HDO reaction, since the TOF for the 2% Ni / NTC catalyst was almost twice as high as the observed TOF for 11% Ni / NTC, and three times greater than 20% Ni / NTC. However, in order to obtain fully deoxygenated products, the conversion needs to be high because up to 35% conversion only mono-oxygen intermediates were produced. The results obtained in this work may guide future work on the metallic particle size to be used and also the use of functionalized supports to improve the selectivity of the HDO reaction.Óleos provenientes da biomassa liquefeita (bio-óleos) contém uma grande quantidade de compostos oxigenados (GALDINO 2010). Reações de hidrodesoxigenação (HDO) empregando um catalisador sólido são um dos processos de remoção de oxigênio mais estudados (FURINSKY 2000). Portanto, este trabalho objetivou avaliar a dispersão metálica de Ni suportado em nanotubos de carbono e seu desempenho como catalisador na reação de HDO do bio-óleo (empregando-se o guaiacol como molécula modelo). Foram preparados os catalisadores 2, 11 e, 20% Ni/NTC (% mássica). A determinação das propriedades físico-químicas foi realizada pelas técnicas de difração de raios X (DRX), microscopia eletrônica de varredura (MEV), microscopia eletrônica de transmissão (MET), redução a temperatura programada (TPR), dessorção termoprogramada em fluxo de Hélio (TP-He), fisissorção de N2, quantificação química por ICP-OES. Através das análises DRX, MET e MEV comprovou-se que o aumento do teor de Ni diminuiu a dispersão metálica. Os testes catalíticos mostraram que a dispersão metálica influencia o desempenho dos catalisadores na reação de HDO, uma vez que o TOF para o catalisador 2%Ni/NTC foi quase duas vezes maior do que o TOF observado para 11% Ni/NTC, e três vezes maior do que para 20%Ni/NTC. Entretanto, para se obter produtos totalmente desoxigenados, a conversão precisa ser elevada, pois até 35% de conversão apenas foram produzidos intermediários mono-oxigendos. Os resultados obtidos neste trabalho podem orientar futuros trabalhos quanto ao tamanho de partícula metálica a ser usado e também ao uso de suportes funcionalizados para melhoria da seletividade da reação de HDO.Universidade Federal do Rio de JaneiroBrasilInstituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de EngenhariaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia QuímicaUFRJToniolo, Fabio Souzahttp://lattes.cnpq.br/4183846294730007http://lattes.cnpq.br/6974572320650381Schmal, MartinHenriques, Cristiane AssumpçãoAppel, Lúcia GorenstinCaetano, Talita Joslin2020-07-24T12:35:04Z2023-12-21T03:02:11Z2018-02info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttp://hdl.handle.net/11422/12808porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFRJinstname:Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)instacron:UFRJ2023-12-21T03:02:11Zoai:pantheon.ufrj.br:11422/12808Repositório InstitucionalPUBhttp://www.pantheon.ufrj.br/oai/requestpantheon@sibi.ufrj.bropendoar:2023-12-21T03:02:11Repositório Institucional da UFRJ - Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)false
dc.title.none.fl_str_mv Efeito da dispersão metálica de Ni sobre a atividade de catalisadores Ni/NTC na reação de hidrodesoxigenação do bio-óleo (guaiacol) /
title Efeito da dispersão metálica de Ni sobre a atividade de catalisadores Ni/NTC na reação de hidrodesoxigenação do bio-óleo (guaiacol) /
spellingShingle Efeito da dispersão metálica de Ni sobre a atividade de catalisadores Ni/NTC na reação de hidrodesoxigenação do bio-óleo (guaiacol) /
Caetano, Talita Joslin
Hidrodesoxigenação
Nanotubos de carbono
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
title_short Efeito da dispersão metálica de Ni sobre a atividade de catalisadores Ni/NTC na reação de hidrodesoxigenação do bio-óleo (guaiacol) /
title_full Efeito da dispersão metálica de Ni sobre a atividade de catalisadores Ni/NTC na reação de hidrodesoxigenação do bio-óleo (guaiacol) /
title_fullStr Efeito da dispersão metálica de Ni sobre a atividade de catalisadores Ni/NTC na reação de hidrodesoxigenação do bio-óleo (guaiacol) /
title_full_unstemmed Efeito da dispersão metálica de Ni sobre a atividade de catalisadores Ni/NTC na reação de hidrodesoxigenação do bio-óleo (guaiacol) /
title_sort Efeito da dispersão metálica de Ni sobre a atividade de catalisadores Ni/NTC na reação de hidrodesoxigenação do bio-óleo (guaiacol) /
author Caetano, Talita Joslin
author_facet Caetano, Talita Joslin
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Toniolo, Fabio Souza
http://lattes.cnpq.br/4183846294730007
http://lattes.cnpq.br/6974572320650381
Schmal, Martin
Henriques, Cristiane Assumpção
Appel, Lúcia Gorenstin
dc.contributor.author.fl_str_mv Caetano, Talita Joslin
dc.subject.por.fl_str_mv Hidrodesoxigenação
Nanotubos de carbono
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
topic Hidrodesoxigenação
Nanotubos de carbono
CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
description Oils from liquefied biomass (also called bio-oils) contain a large amount of oxygenated compounds (GALDINO 2010). One of the most studied oxygen removal process is the Hydrodeoxygenation (HDO) reactions using a solid catalyst (FURINSKY 2000). Therefore, present study aimed to evaluate the metallic dispersion of Ni supported in carbon nanotubes and its performance as a catalyst in the reaction of HDO of the bio-oil (using guaiacol as a molecular model). Catalysts 2, 11 and, 20% Ni / NTC (mass%) were prepared. The determination of the physicochemical properties was performed by X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), transmission electron microscopy (TEM), programmed temperature reduction (TPR), thermoprogrammed desorption in Helium flow (TP-He), N2 fisistion, chemical quantification by ICP-OES. Through the analysis of DRX, MET and MEV, it was verified that the increase of the Ni content decreased the metallic dispersion. The catalytic tests showed that the metallic dispersion influences the performance of the catalysts in the HDO reaction, since the TOF for the 2% Ni / NTC catalyst was almost twice as high as the observed TOF for 11% Ni / NTC, and three times greater than 20% Ni / NTC. However, in order to obtain fully deoxygenated products, the conversion needs to be high because up to 35% conversion only mono-oxygen intermediates were produced. The results obtained in this work may guide future work on the metallic particle size to be used and also the use of functionalized supports to improve the selectivity of the HDO reaction.
publishDate 2018
dc.date.none.fl_str_mv 2018-02
2020-07-24T12:35:04Z
2023-12-21T03:02:11Z
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.uri.fl_str_mv http://hdl.handle.net/11422/12808
url http://hdl.handle.net/11422/12808
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Rio de Janeiro
Brasil
Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
UFRJ
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do Rio de Janeiro
Brasil
Instituto Alberto Luiz Coimbra de Pós-Graduação e Pesquisa de Engenharia
Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química
UFRJ
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da UFRJ
instname:Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)
instacron:UFRJ
instname_str Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)
instacron_str UFRJ
institution UFRJ
reponame_str Repositório Institucional da UFRJ
collection Repositório Institucional da UFRJ
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da UFRJ - Universidade Federal do Rio de Janeiro (UFRJ)
repository.mail.fl_str_mv pantheon@sibi.ufrj.br
_version_ 1815456009103081472