Preparação e caracterização de catalisadores à base de titânio suportado em MCM-41 para produção de compostos oxigenados através da pirólise catalítica do capim elefante

In recent years, the area of advanced materials has been considerably, especially when it comes to materials for industrial use, such as is the case with structured porosity of catalysts suitable for catalytic processes. The use of catalysts combined with the fast pyrolysis process is an alternative to the oxygenate production of high added value, because, in addition to increasing the yield and quality of products, allows you to manipulate the selectivity to a product of interest, and therefore allows greater control over the characteristics of the final product. Based on these arguments, in this work were prepared titanium catalysts supported on MCM-41 for use in catalytic pyrolysis of biomass, called elephant grass. The reactions of pyrolysis of biomass were performed in a micro pyrolyzer, Py-5200, coupled to GC / MS, the company CDS Corporation, headquartered in the United States. The catalysts Ti-MCM-41 in different molar ratios were characterized by XRD, TG / DTG, FT-IR, SEM, XRF, UV-visible adsorption of nitrogen and the distribution of particle diameter and specific surface area measurement by the BET method. From the catalytic tests it was observed that the catalysts synthesized showed good results for the pyrolysis reaction.The main products were obtained a higher yield of aldehydes, ketones and furan. It was observed that the best reactivity is a direct function of the ratio Si/Ti, nature and concentration of the active species on mesoporous supports. Among the catalysts Ti-MCM-41 (molar ratio Si / Ti = 25 and 50), the ratio Si / Ti = 25 (400 ° C and 600 ° C) favored the cracking of oxygenates such as acids , aldehydes, ketones, furans and esters. Already the sample ratio Si / Ti = 50 had the highest yield of aromatic oxygenates

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior

Nos últimos anos, a área de materiais tem avançado consideravelmente, principalmente, quando se trata de materiais para uso industrial, como é o caso de catalisadores estruturados com porosidade adequada para os processos catalíticos. O uso de catalisadores combinados ao processo de pirólise rápida é uma alternativa para a produção de compostos oxigenados de alto valor agregado, pois, além de elevar o rendimento e qualidade dos produtos, permite manipular a seletividade para um produto de interesse e, portanto, permite um maior controle sobre as características do produto final. Com base nesses argumentos, neste trabalho foram preparados catalisadores de titânio suportados em MCM-41 para uso em pirólise catalítica da biomassa, denominada de capim elefante. As reações de pirólise da biomassa foram realizadas em um micro pirolisador, Py-5200, acoplado ao GC/MS, da empresa CDS Corporation, sediada nos Estados Unidos. Os catalisadores Ti-MCM-41, em diferentes razões molares, foram caracterizados por DRX, TG/DTG, FT-IR, MEV, FRX, UV-Visível, adsorção de nitrogênio, distribuição de diâmetro de partículas e medidas de área específica pelo método BET. A partir dos testes catalíticos foi possível observar que os catalisadores sintetizados apresentaram bons resultados para a reação de pirólise. Entre os catalisadores Ti-MCM-41 (razões molares Si/Ti = 25 e 50), o de razão Si/Ti=25 (temperatura de 400°C e 600°C) favoreceu o craqueamento de compostos oxigenados, tais como, ácidos, aldeídos, cetonas, furanos e ésteres. Já a amostra de razão Si/Ti = 50 apresentou maior rendimento de aromáticos oxigenados

2020-01-01