Efeitos da adição de metais básicos aos catalisadores à base de Pd e Ru para a hidrodescloração do pentaclorofenol
Marcio Wagner da Silva
TESE
Português
T/UNICAMP Si38e
[Effects of base metals addition to the Pd and Ru catalysts for the pentachlorophenol hydrodechlorination]
Campinas, SP : [s.n.], 2010.
111 p. : il.
Orientadores: Antonio José Gomez Cobo, Antonio Guerrero Ruiz
Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química
Resumo: Alguns compostos organoclorados são motivo de grande preocupação, em razão da elevada toxicidade e persistência, tanto no meio ambiente quanto em organismos vivos. Dentre tais compostos, encontra-se o pentaclorofenol, utilizado para a conservação de madeira e na proteção de lavouras. Uma das...
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Resumo: Alguns compostos organoclorados são motivo de grande preocupação, em razão da elevada toxicidade e persistência, tanto no meio ambiente quanto em organismos vivos. Dentre tais compostos, encontra-se o pentaclorofenol, utilizado para a conservação de madeira e na proteção de lavouras. Uma das tecnologias mais promissoras para o tratamento dessa classe de compostos tóxicos é a hidrodescloração catalítica, através da qual é possível recuperar a matéria-prima utilizada na síntese do contaminante. Embora diferentes catalisadores possam ser utilizados nesta reação, destacam-se os sólidos à base de Pd e Ru, notadamente devido à maior atividade catalítica. No entanto, os elevados preços destes metais nobres podem aumentar significativamente os custos do processo. Nesse contexto, o objetivo do presente trabalho é estudar os efeitos da presença dos metais básicos Fe e Ni em catalisadores à base de Pd e Ru, destinados à hidrodescloração do pentaclorofenol em fase líquida. Para tanto, catalisadores monometálicos e bimetálicos, suportados em alumina (Al2O3) ou titânia (TiO2), foram preparados a partir dos precursores clorados, através do método de co-impregnação a seco. Os sólidos obtidos foram caracterizados por meio das técnicas de adsorção de N2 (método BET), microscopia eletrônica de varredura com espectrometria de energia dispersiva de raios-X (MEV-EDX), espectroscopia fotoeletrônica de raios-X (XPS), redução à temperatura programada (TPR) e microscopia eletrônica de transmissão (MET). A hidrodescloração do pentaclorofenol foi conduzida num reator Parr® do tipo "slurry", à temperatura de 383 K e sob pressão de H2 de 0,5 MPa. Na reação de interesse, a adição de Ni ao catalisador de Ru/TiO2 diminui a atividade catalítica, porém mantém a elevada seletividade de cicloexanol, possibilitando, portanto, uma diminuição do custo do catalisador, sem perda de seletividade. Já para o catalisador de Pd/TiO2, a presença de Ni também diminui a atividade catalítica, assim como observado no caso do catalisador de Ru/TiO2, mas verifica-se uma diminuição da seletividade de fenol. Por sua vez, a adição de Fe ao catalisador de Pd/TiO2 tem pouca influência sobre a atividade e a seletividade, possibilitando, assim, uma significativa diminuição do custo do catalisador, sem prejuízo do desempenho catalítico. Os comportamentos catalíticos observados são analisados e interpretados à luz dos resultados obtidos através das caracterizações dos sólidos, assim como das informações disponíveis na literatura
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Abstract: Some organic chlorine compounds are of great concern, because of high toxicity and persistence, both the environment and in living organisms. Among these compounds, is the pentachlorophenol, which is used to Wood conservation and for the protection of crops. A very promising technology to...
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Abstract: Some organic chlorine compounds are of great concern, because of high toxicity and persistence, both the environment and in living organisms. Among these compounds, is the pentachlorophenol, which is used to Wood conservation and for the protection of crops. A very promising technology to treating this class of toxic compounds is the catalytic hydrodechlorination, through which it is possible the recovery of raw material used in the synthesis of the contaminant. Although various catalysts may be used in this reaction, we highlight the solids Pd and Ru, mainly due to higher catalytic activity. However, the high prices of these noble etals can increase significantly the process costs. In this context, the objective of this work is to study the effects of base metals addition, Fe and Ni, in the catalysts based on Pd and Ru, for the pentachlorophenol hydrodechlorination in liquid phase. For this, monometallic and bimetallic catalysts, supported in alumina (Al2O3) or titanium oxide (TiO2), were prepared from chlorinated precursors by the incipient impregnation method. The obtained solids were characterized by techniques of N2 adsorption (BET method), scanning electronic microscopy with X-ray spectrometry analysis (EDX), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), temperature programmed reduction (TPR) and transmission electronic microscopy. The pentachlorophenol hydrodechlorination was carried out in a "slurry" Parr® reactor, at the temperature of 373 K under the hydrogen pressure of 0,5 MPa. In the interest reaction, the addition of Ni to the Ru/TiO2 catalysts reduces the catalytic activity, but the high cyclohexanol selectivity is maintained, enabling thus, decrease the catalyst cost, without loss of selectivity. To the Pd/TiO2 catalyst, the i
presence reduce the catalytic activity, like to the observed to the Ru/TiO2 case, but is verified the decreasing of phenol selectivity. In turn, the Fe addition to the Pd/TiO2 catalyst has little influence on the activity and selectivity, leading thus to a significant decrease in the catalyst cost, without prejudice to the catalytic performance. The observed catalytic behaviors are analyzed and interpreted based in the results obtained through the characterization of solids, as well as information available in the literature Ver menos
presence reduce the catalytic activity, like to the observed to the Ru/TiO2 case, but is verified the decreasing of phenol selectivity. In turn, the Fe addition to the Pd/TiO2 catalyst has little influence on the activity and selectivity, leading thus to a significant decrease in the catalyst cost, without prejudice to the catalytic performance. The observed catalytic behaviors are analyzed and interpreted based in the results obtained through the characterization of solids, as well as information available in the literature Ver menos
Cobo, Antonio José Gomez, 1957-
Orientador
Gomes, Eliezer Ladeia
Avaliador
Assaf, Elisabete Moreira
Avaliador
Lovón-Quintana, Juan José, 1964-
Avaliador
Parizotto, Natália Valenga, 1980-
Avaliador
Efeitos da adição de metais básicos aos catalisadores à base de Pd e Ru para a hidrodescloração do pentaclorofenol
Marcio Wagner da Silva
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Marcio Wagner da Silva
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