Estudo comparativo entre a pirólise do polietileno de baixa densidade, utilizando vermiculita modificada e SBA-15

Catalytic processes are widely present in everyday life. This results in large number of studies seeking materials that may combine the low cost catalytic efficiency. Based on this assumption, the clays have long been used as catalysts, with its huge availability, diversity and possibility of improving their properties from structural changes, primarily responsible for this great use. Among the natural clays, vermiculite due to their characteristic properties (high cation exchange capacity and expansion), is suitable for various applications including as catalysts and catalyst supports. In this work, the acid leaching of clay vermiculite was performed, coming from Santa Luzia-PB, with nitric acid (2, 3 and 4 mol / L) and subsequent calcination of the materials obtained. The materials were named as Vx/400, where x is the acid concentration employed and 400 used in calcination temperature. The effectiveness of changes made was determined by XRD techniques, FT-IR, EDS, TG/DTG, nitrogen physisorption and DTP of n-butylamine. Acid leaching has improved some properties of the clay - specific area and acidity - but the control of the acid concentration used is of vital importance, since the highest concentration caused the partial destruction of vermiculite entailing a decline in their properties. For analysis of the catalytic activity of the modified clay was made a comparative study with the SBA -15 mesoporous materials, synthesized via hydrothermal method, using the pyrolysis of low density polyethylene (LDPE). The results showed that the acid plays a fundamental role in the conversion of the polymer into smaller molecules, the material V3/400 was more selective for the source monomer (ethylene) due to their increased acidity, which promotes more breaks bonds in the polymeric chain, while materials and V0/400 V2/400, lower acidity, showed higher selectivity to light hydrocarbons, the range of fuel (41.96 and 41.23%, respectively), due to less breakage and secondary condensation reactions chains; already V4/400 SBA-15/550 and resulted in lower percentages of light hydrocarbons and the partial destruction of the structure and low acidity, respectively, responsible for the inefficiency of materials

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior

Os processos catalíticos estão largamente presentes no cotidiano. Isso resulta no grande número de pesquisas buscando materiais que possam aliar baixo custo à eficiência catalítica. Partindo desse pressuposto, as argilas têm sido muito utilizadas como catalisadores, sendo sua grande disponibilidade, diversidade e possibilidade de melhoria de suas propriedades, a partir de modificações estruturais, os principais responsáveis por esse grande uso. Entre as argilas naturais, a vermiculita devido às suas propriedades características (alta capacidade de troca catiônica e de expansão), é apta para diversas aplicações, entre elas, como suportes catalíticos e catalisadores. Neste trabalho, foi realizada a lixiviação ácida da argila vermiculita, oriunda de Santa Luzia-PB, com ácido nítrico (2, 3 e 4 mol/L) e posterior calcinação dos materiais obtidos. Os materiais foram nomeados como Vx/400, onde x corresponde à concentração ácida empregada e 400 à temperatura usada na calcinação. A eficiência das modificações realizadas foi determinada pelas técnicas de DRX, FT-IR, EDS, TG/DTG, fisissorção de nitrogênio e DTP de n-butilamina. A lixiviação ácida melhorou algumas propriedades da argila área específica e acidez , porém o controle da concentração ácida empregada é de vital importância, visto que a maior concentração provocou a destruição parcial da vermiculita, acarretando em um decréscimo das suas propriedades. Para análise da atividade catalítica das argilas modificadas fez-se um estudo comparativo com o material mesoporoso SBA-15, sintetizado via método hidrotérmico, empregando-os na pirólise de polietileno de baixa densidade (PEBD). Os resultados mostraram que a acidez exerce papel fundamental na conversão do polímero em moléculas menores; o material V3/400 foi o mais seletivo para o monômero de origem (eteno), devido à sua maior acidez, que promove mais cisões nas ligações da cadeia polimérica; enquanto os materiais V0/400 e V2/400, de menor acidez, apresentaram maior seletividade para hidrocarbonetos leves, da faixa dos combustíveis (41,96 e 41,23%, respectivamente), em virtude de menos cisões e reações secundárias de condensação nas cadeias; já V4/400 e SBA-15/550 resultaram nos menores percentuais de hidrocarbonetos leves, sendo a destruição parcial da estrutura e baixa acidez, respectivamente, responsáveis pela ineficiência dos materiais