Resumo: Catalisadores de Ir/?-Al2O3 e Ir-Au/?-Al2O3 com teores metálicos entre 6,8 e 10,7% p/p foram preparados pelos métodos de coimpregnação e impregnação sucessiva com soluções aquosas de ácido hexacloroirídico e ácido tetraeloroáurico usando como suporte ?-AI2O3. A caracterização dos catalisadores por quimissorção de hidrogênio mostrou uma ligeira diminuição na fração de átomos expostos de Ir (0,5 e 0,4), no caso dos catalisadores preparados por coimpregnação e reduzidos a 750K, enquanto aqueles reduzidos a 600K apresentaram um aumento da fração de átomos expostos de Ir (0,8 a 1,0). O calor isostérico de adsorção de H2, calculado pela equação de Clausius Clapeyron, diminuiu linearmente com a adição de Au nos catalisadores preparados por impregnações sucessivas e também naqueles preparados por coimpregnação e reduzidos a 750K, sugerindo uma interação entre Au e Ir. Nos catalisadores preparados por coimpregnação e reduzidos a 600K o calor isostérico de adsorção também diminuiu em relação ao Ir puro mas aumenta à medida que teor de Au aumenta, sugerindo que além de interação entre Ir e Au haja uma segregação dos átomos de Au em partículas isoladas. A reação de hidrogenação de benzeno, a 333K, sobre os catalisadores de Ir/?-Al2O3 e Ir-Au/?-Al2O3 mostrou-se insensível à estrutura. A taxa de giro variou entre 1,5x10-2s-1 e 8,3xl0-2 s-1, passando por um máximo quando o teor de Au variou entre 10 e 20% (%átomos). A variação na taxa de giro com a adição de Au sugere uma interação entre Au e Ir. Além disso, o máximo observado com a adição de Au sugere uma pequena variação na afinidade da superfície metálica. Uma relação linear do tipo de Polanyi assumida na expressão da taxa global da reação, relacionando a taxa de giro com o calor isostérico de adsorção de H2, foi encontrada para a superfície coberta entre 50 a 60% de átomos de H. Deste modo, pode-se sugerir que a superfície está coberta com átomos de hidrogênio e benzeno, e que o hidrogênio participa da etapa determinante da reação. Ver menos

Abstract: Ir/?-Al2O3 and Ir-Au/?-Al2O3 catalysts with total metal weight percentages between 6.8 and 10.7 were prepared by the incipient wetness method. The metals were added to the I?-Al2O3 in one step (co-impregnation) or in two steps (successive impregnation) as aqueous solutions of hexachloroiridic and tetrachloroauric acids. The percentage of Au atoms in the solids varied between 12 and 88. The catalysts were characterized by hydrogen chemisorption. The fraction of exposed Ir atoms in the solids prepared by co-impregnation and reduced at 750 K decreased between 0.5 and 0.4 as the amount of Au increased. On the other hand, the fraction of exposed Ir atoms in the solids prepared by co-impregnation and reduced at 600 K increased between 0.8 and 1.0. The isosteric heat of adsorption of H2, calculated by the Clausius-Clapeyron equation, decreased linearly as the amount of Au increased for catalysts prepared by successive impregnation. It also decreased for the solids prepared by co-impregnation and reduced at 750 K, suggesting an interaction between Au and Ir. For the solids prepared by co-impregnation and reduced at 600 K the isosteric heat of adsorption was smaller than that of pure Ir but increased as the amount of Au increased in the sample. Thus, this result suggests that, in addition to the interaction between Ir and Au , there may be a surface segregation of Au atoms in isolated metallic particles. The benzene hydrogenation reaction at 333K on Ir/?-Al2O3 and Ir-Au/y~Al203 catalysts was studied. The turnover rate varied between 1,5x10-2s-1 and 8,3xl0-2 s-1, with a maximum value for a Au content between 10 and 20 atom%. The small variation in turnover rate as the amount of Au increased suggests that there is an interaction between Au and Ir. In addition, the maximum in the TOR suggests a small change in the metal surface affinity. In any event, the small change in the TOR confirmed that this reaction is structure insensitive. A linear Polanyi-type relation was assumed in the expression for the overall reaction rate. A correlation between the TOR and the H2 isosteric heat of adsorption was found for a surface 50 to 60% covered with H atoms. It was suggested that the surface was covered with both hydrogen and benzene, and that hydrogen was present in the rate-determining step. Ver menos