| Título: | Utilização de óxidos mistos de Ce-MO2 (M = Cu, La, Mn, Mo) para aplicação em oxidação de particulados de diesel |
| Autor(es): | Silva, Daniele Renata de Queiroz |
| Orientador(es): | Dias, José Alves |
| Assunto: | Catalisadores heterogêneos
Diesel
Óxido misto de céria |
| Data de apresentação: | 19-Mai-2021 |
| Data de publicação: | 9-Nov-2021 |
| Referência: | SILVA, Daniele Renata de Queiroz. Utilização de óxidos mistos de Ce-MO2 (M = Cu, La, Mn, Mo) para aplicação em oxidação de particulados de diesel. 2021. 57 f., il. Trabalho de conclusão de curso (Bacharelado em Química Tecnológica)—Universidade de Brasília, Brasília, 2021. |
| Resumo: | Os processos de combustão de particulados de diesel são importantes para o
desenvolvimento de tecnologias ou produtos que atuem no controle e diminuição de
emissões de gases tóxicos na atmosfera. Catalisadores são indispensáveis para otimização destes processos, uma vez que contribuem significativamente para abaixar
a temperatura de combustão, auxiliando para que se tenha uma conversão o mais
completa possível. Materiais catalíticos baseados em óxidos mistos apresentam um
excelente desempenho na oxidação de compostos orgânicos, em especial, materiais
baseados em céria (CeO2), os quais são comprovadamente eficientes na combustão
de carbono. Neste trabalho, foram preparados óxidos mistos de céria de maneira similar (método sol-gel) garantindo uma confiabilidade comparativa, inserindo-se um metal dopante em sua estrutura (cobre, lantânio, manganês ou molibdênio na composição elementar). Os materiais foram então caracterizados por difração de raios X (DRX), análises de área superficial e porosidade, além de se verificarem os efeitos na combustão do particulado de diesel pelo ensaio de oxidação com temperatura programada acoplada a espectrometria de massas (TPO/MS), utilizando-se um modelo (Printex® U) como material particulado (MP). Os padrões de DRX dos diferentes óxidos apresentaram os picos característicos do CeO2, comprovando que o dopante foi totalmente incorporado na céria e que a síntese foi satisfatória. O experimento de adsorção de N2 a baixa temperatura permitiu classificar os materiais como predominantemente mesoporosos. A partir das curvas de TPO/MS obtidas para os diversos catalisadores sintetizados ficou evidente que a temperatura máxima de
combustão do MP diminuiu significativamente com o uso dos óxidos mistos e que o
desempenho do processo de combustão melhorou consideravelmente, sendo o sistema Ce0.5Cu0.5O2 o mais eficiente. Os máximos das temperaturas de combustão obtidas para os óxidos mistos de cobre, manganês e molibdênio foram, respectivamente: 370 °C, 382 °C e 425 °C. |
| Abstract: | The combustion processes of diesel particulates are important for the development of technologies or products that take action in the control and reduction of toxic gas emissions in the atmosphere. Catalysts are indispensable for the optimization of these processes, since they contribute significantly to reduce the combustion temperature and to achieve the most complete possible conversion. Catalytic materials based on mixed oxides have an excellent performance in the oxidation of organic compounds, in particular, ceria-based materials (CeO2) are proven to be efficient in combustion of carbon derivatives. In this work, mixed oxides of ceria were prepared in a similar manner (sol-gel method) ensuring comparative reliability, by inserting the doping metal in its structure (copper, lanthanum, manganese or molybdenum). Then, characterizations were carried out by X-ray diffraction (XRD) and analysis of surface area and porosity. In addition, reactivity towards combustion of diesel particulate was probed by temperature-programmed oxidation coupled with mass spectra (TPO/MS) using a model particulate material (Printex® U, PM). The XRD patterns of the different oxides present the characteristic peaks of cerium dioxide confirming that the dopant was fully incorporated into the ceria framework and that the synthesis was satisfactory. The low temperature N2 adsorption experiment allowed the materials to be classified as mesoporous. From the TPO/MS curves obtained for the various synthesized catalysts, it became evident that the maximum combustion temperature of the PM decreased significantly with the use of mixed oxide catalysts and that the performance of the combustion process improved considerably, with the Ce0.5Cu0.5O2 system being the most efficient. The temperature of the maximum combustion obtained for the mixed oxides of copper, manganese and molybdenum were 370 °C, 382 °C and 425 °C, respectively. |
| Informações adicionais: | Trabalho de conclusão de curso (graduação)—Universidade de Brasília, Instituto de Química, 2021. |
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| Aparece na Coleção: | Química Tecnológica
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