Hierarquização de zeólita ZSM-5 através de tratamento em estado sólido com hexafluorsilicato de amônio para aplicação em reação de desidratação

Abstract

Aluminosilicatos do tipo zeolítico são os catalisadores heterogêneos mais utilizados na indús- tria petroquímica. Tratamentos pós-síntese que promovam a hierarquização da estrutura per- mitem alterar a distribuição de poros da zeólita. No presente trabalho a zeólita ZSM-5 foi submetida a um tratamento em estado sólido com hexafluorsilicato de amônio (HFSA) consi- derando a quantidade de 200 e 300 mol% de alumínio da fórmula da zeólita objetivando a sua remoção da estrutura. Posteriormente, as amostras hierarquizadas foram usadas como catali- sadores na reação de desidratação de etanol à 250°C. Os catalisadores foram caracterizados por difração de raios X (DRX), espectroscopia no infravermelho (FT-IR) e análise das propri- edades texturais através de isotermas de adsorção/dessorção de N à -196 °C. O tratamento de 2 hierarquização com HFSA resultou em um aumento de 30% na cristalinidade em relação a HZSM-5 e nenhuma outra fase cristalina ou de sílica amorfa foram detectadas. Um desloca- mento para maiores valores de 2 evidenciou que processos de hierarquização podem estar associados a uma contração da rede cristalina. O aumento da área superficial externa de 154 para cerca de 177 m2/g e do volume total de poros de 0,27 para 0,45 cm3/g, sugeriu a possível formação de mesoporos secundários. A aplicação dos catalisadores tratados com HFSA indi- caram uma leve redução na conversão de etanol em etileno (80 para 74%), não se observando grandes alterações na atividade catalítica dos materiais.