Seleção de catalisadores e avaliação da cinética na produção de hidrogênio a partir do etanol

Abstract

RESUMO: Para suprir as necessidades energéticas e diminuir os impactos ambientais gerados na extração e consumo de fontes fósseis. O processo de reforma do etanol pode contribuir para o fornecimento de hidrogênio que pode ser aplicado para fins energéticos. Para isso é necessário desenvolver catalisadores que promovam esta reação com baixo custo e elevada produção de hidrogênio. Neste trabalho foram sintetizados, em diferentes composições, catalisadores constituídos por cobre e níquel suportados em pentóxido de nióbio. Para aumentar a seletividade ao hidrogênio foi adicionado Na2O durante a impregnação. Foram empregadas técnicas para a caracterização dos catalisadores: análise textural por isotermas de adsorção e dessorção de nitrogênio, redução à temperatura programada por dessorção de hidrogênio para determinar a interação entre a fase ativa, dessorção de amônia à temperatura programada para determinar a acidez da superfície, microscopia eletrônica de varredura com intuito de visualizar alterações na superfície após a impregnação da fase ativa e após as reações, difração de raios-X para fornecer detalhes sobre a interação entre a fase ativa e o suporte. Estes catalisadores foram testados na reação de reforma do etanol a 450 ºC por 8 h permitindo identificar os produtos, bem como as principais reações promovidas devido à composição de cada catalisador. Deste modo foi possível selecionar..

ABSTRACT: To provide the energetic needs and reduce environmental impacts in the extraction and consumption of fossil fuels. The ethanol steam reform process can contribute to the supply of hydrogen that can be applied for energy purposes. This requires developing catalysts that promote this reaction with low cost and high production of hydrogen. In this work, it have synthesized catalysts with different compositions, consisting of copper and nickel supported on niobium pentoxide and to increase the selectivity of hydrogen was added during impregnation Na2O. Techniques were employed to characterize the catalysts: textural analysis by gas adsorption and desorption of nitrogen, temperature programmed reduction, desorption of hydrogen to determine the interaction between the active do, desorption of ammonia temperature programmed to determine the acidity, microscopy scanning electron aiming to preview changes on the surface after impregnation of active and do after the reactions, X-ray diffraction to provide details about the interaction between the active phase and the support. These catalysts were tested at temperature of 450 °C for 8 h allowing identify the products of the reactions and the main reactions promoted because the composition of each catalyst. It was possible to select the catalysts 0.1Na2O-1Cu-5Ni/Nb2O5 and 1Cu-5Ni / Nb2O5 to perform new tests as a function of the high conversion and low deactivation. The second phase of the work allowed to evaluate..