Selective hydrogenation of furfural on Ir/TiO2 catalysts

Titania-supported Ir catalysts were used in the hydrogenation of furfural. Reactions were carried out in a stirred batch type reactor at 0.62MPa and 363K using a 0.10M solution of furfural in a 1:1 mixture n-heptane -ethanol as solvent. Catalysts containing 2 wt% of Ir were reduced in H2 flow at different temperatures in the range 473-773K. The catalysts were characterized by H2 chemisorption, TEM, TPR, TPD of NH3 and XPS. Conversion of furfural is higher at lower reduction temperatures, but leads to byproducts whereas reduction at higher temperatures shows selectivity to furfuryl alcohol close to 100%.

Produção de gás de síntese por plasma térmico via pirólise de metano e dióxido de carbono

In this work the production of synthesis gas from a mixture of methane (CH4) and carbon dioxide (CO2) by thermal plasma was studied. The best relation found for the gas mixture [CO2]/[CH4] was 1.3. Under the excess of CH4 in the gas mixture soot was formed and also benzene, indene and naphthalene were identified. The disulfides compounds in the gas mixture were degraded causing no interference in the synthesis gas production, suggesting no needs of pretreatment step for sulfurorganic compounds removal in the process

Abordagem teórico-experimental da teoria do campo cristalino na disciplina de síntese inorgânica

We describe herein the synthesis and characterization of the complexes KNiF3, [Ni(en)3]I2, [Ni(en)3]Cl2, [Ni(acac)2(H2O)2], [Ni(en)2(H2O)2]Cl2 and [Ni(NH3)6](BF4)2 (en = ethylenediamine, acac- = acetylacetonate) performed in the inorganic synthesis major course at the Chemistry Institute of UFRGS (Universidade Federal do Rio Grande do Sul). The compounds were characterized by infrared and electronic spectroscopy and the electrolytic conductivity was measured. The parameters 10Dq and B were obtained from the electronic spectra and the nefelauxetic and spectrochemical series were determined. The obtained spectrochemical series was F- < acac- < NH3 < en and the nefeulaxetic series was en < NH3 < acac- < F-.

A brief introduction to molecular orbital theory of simple polyatomic molecules for undergraduate chemistry students

A simple, four-step method for better introducing undergraduate students to the fundamentals of molecular orbital (MO) theory of the polyatomic molecules H2O, NH3, BH3 and SiH4 using group theory is reported. These molecules serve to illustrate the concept of ligand group orbitals (LGOs) and subsequent construction of MO energy diagrams on the basis of molecular symmetry requirements.

Isolamento do tungstênio da volframita da mina de Igarapé Manteiga (Rondônia - Brasil) por lixiviação ácida

We report results of the efficiency of tungsten extraction from wolframite concentrate (containing 61.5 wt % WO3) from the Igarapé Manteiga mine (state of Rondônia, Brazil) through acid leaching with strong mineral acids at 100 ºC and 400 rpm for 2-4 h. HCl yielded insoluble matter containing the highest WO3 content (90 wt %). This solid was dissolved in concentrated NH3(aq) at 25 ºC and the insoluble matter filtrated. The filtrate was slowly evaporated. 70 wt % of the tungsten present in the starting concentrate material was recovered as ammonium paratungstate (APT).

Estudo da oxidação parcial do etanol em catalisadores de Rh por DRIFTS

The partial oxidation of ethanol on γ-Al2O3, CeO2, ZrO2 and Ce xZr1-xO2 supported rhodium catalysts was investigated by Diffuse Reflectance Infrared Fourier Transform Spectroscopy (DRIFTS). The catalysts were characterized by temperature-programmed reduction (TPR) and cyclohexane dehydrogenation. DRIFTS studies on the partial oxidation of ethanol showed that ethanol is adsorbed dissociatively, through O-H bond breaking, with the formation of ethoxy species, followed by successive dehydrogenation to acetaldehyde and acetyl species. Further oxidation to acetate and carbonate species lead to the formation of CO, CH4 and H2 by decomposition. The presence of CeO2 in the catalysts favored the oxidation steps due to its oxygen storage capacity.

ACIDITY OF MODIFIED MORDENITES SYNTHESIZED FROM RICE HUSK SILICA AND CATALYTIC TRANSFORMATION OF METHYLBUTYNOL

Mordenite (MOR) was synthesized using rice husk silica and modified by base (B), acid (A) or acid-base (AB) and converted to H-form. The modification did not destroy the MOR structure but increased surface area and generated mesopores. Lewis acidity of the parent and modified MOR samples investigated by aluminum NMR and NH3-TPD showed a decrease in the following order: HMOR > BMOR > ABMOR > AMOR. For the catalytic transformation of methylbutynol, ABMOR provided the highest conversion and selectivity of products from acid sites.

SIMULTANEOUS DETERMINATION OF PROTOCATECHUIC ALDEHYDE AND PROTOCATECHUIC ACID USING THE LOCALIZED SURFACE PLASMON RESONANCE PEAK OF SILVER NANOPARTICLES AND CHEMOMETRIC METHODS

A simple and sensitive spectrophotometric method is proposed for the simultaneous determination of protocatechuic acid and protocatechuic aldehyde. The method is based on the difference in the kinetic rates of the reactions of analytes with [Ag(NH3)2]+ in the presence of polyvinylpyrrolidone to produce silver nanoparticles. The data obtained were processed by chemometric methods using principal component analysis artificial neural network and partial least squares. Excellent linearity was obtained in the concentration ranges of 1.23-58.56 µg mL-1 and 0.08-30.39 µg mL-1 for PAC and PAH, respectively. The limits of detection for PAC and PAH were 0.039 and 0.025 µg mL-1, respectively.

EMISSÕES DE ÓXIDO NITROSO E METANO DO SOLO EM ÁREAS DE RECUPERAÇÃO DE PASTAGENS NA AMAZÔNIA MATOGROSSENSE

AbstractThis study evaluates the chemical processes responsible for the nitrous oxide (N2O) and methane (CH4) fluxes in the managed pasture (PM) and unmanaged pasture (PNM). In addition, the impact of nitrogen fertilization on the N2O and CH4 fluxes was assessed. The experiments were conducted on three farms in Alta Floresta city in the state of Mato Grosso. Both regular and intensive samples were collected from PM, PNM, and forest areas for each of the properties. The gases were sampled using static chambers in the morning. Higher N2O fluxes were recorded in the PMs, whereas the CH4 fluxes showed no influence of nitrogen fertilization in both regular and intensive samples. Low fertilizer levels resulted in low N2O emissions.

USE OF A LOW-COST TEMPLATE-FREE ZSM-5 FOR ATMOSPHERIC PETROLEUM RESIDUE PYROLYSIS

To understand the physicochemical properties and catalytic activity during the pyrolysis of atmospheric petroleum residue, a template-free ZSM-5 zeolite was synthesized using a direct method without additional seeds or an organic structure director and compared with conventionally synthesized ZSM-5. The crystallinities of the two zeolites were evaluated by XRD and FTIR and were quite similar; however, structural analyses using SEM and argon physisorption revealed that the zeolites diverged in particle diameter and in the external surface area of the micropores. The synthesis procedure without a template incorporated additional aluminum into the crystalline network, according to ICP-AES and TPD NH3 experiments. The catalytic pyrolysis performed over the template-free ZSM-5 generated results comparable to those for pyrolysis performed over the conventional ZSM-5 according to its hydrocarbon distribution. The selectivity to aromatics compounds was exactly the same for both ZSM-5 zeolites, and these values stand out compared to thermal pyrolysis. The template-free ZSM-5 produced 20% of light hydrocarbons (C4-C6), where such compounds are olefins and paraffins of great interest to the petrochemical industry. Therefore, template-free ZSM-5 is promising for industrial use due to its lowered synthesis time, low-cost and significant distribution to light hydrocarbons.

Dinâmica da série nitrogenada nas águas da bacia hidrográfica Apodi/Mossoró - RN - Brasil

A bacia hidrográfica Apodi/Mossoró é um dos mais importantes recursos hídricos do Rio Grande do Norte. Estudos recentes mostraram que os compostos nitrogenados destacam-se entre os principais contaminantes deste corpo aquático, mostrando a necessidade de relacioná-los com outras propriedades físico-químicas que influenciam na dinâmica das suas formas. Deste modo, este trabalho tem por objetivo correlacionar as concentrações de NO3-, NO2- e NH3 com os valores de pH, T, Eh e OD nas águas desta bacia. Os resultados indicam o predomínio de um meio fortemente oxidante, destacando o NO3- como a principal forma de nitrogênio presente, mesmo nos locais onde foram observadas reduções significativas de Eh e OD. Este trabalho busca contribuir para o desenvolvimento de medidas de controle e manejo das fontes poluidoras e o melhor gerenciamento deste recurso hídrico.

Determinação de amônia no ar utilizando um sensor piezelétrico de quartzo

Neste estudo, procurou-se desenvolver e avaliar filmes para a captação e quantificação de vapores de amônia no ar, através de um sensor piezelétrico de quartzo. Muitas substâncias e suas misturas, em diferentes proporções, foram investigadas como possíveis filmes captores. Em etapas seguintes, verificaram-se alguns parâmetros importantes como o efeito da vazão do poluente, da temperatura de trabalho e da massa da película, otimizando-se as condições experimentais para a montagem do método. Concluiu-se que o filme mais promissor, sob as condições ajustadas, seria uma mistura 2:1 (v/v) de solução comercial (A) de ácido glicólico (70 % m/m) em água, adicionada a tetrakis(hidroxietil)etilenodiamina - THEED (3:4 v/v), com uma solução saturada (B) de ácido tânico em acetona. Estudos de repetibilidade, do tempo de contacto (poluente-sensor) e de alguns possíveis interferentes completaram os trabalhos. As curvas analíticas resultantes mostraram faixas lineares na região de trabalho (2,0 a 11 ppm v ou 1,4 a 7,7 mg/m³ de NH3), para quatro diferentes tempos de exposição (0,5; 1; 2 e 3 min), com coeficientes de correlação (r) variando entre 0,9994 e 0,9980, e respectivas sensibilidades de 13,5 a 42,0 Hz / ppm v.

Biodigestão anaeróbia de dejetos de caprinos obtidos nas diferentes estações do ano

Foram utilizados dejetos produzidos por caprinos, em diferentes estádios fisiológicos e submetidos ao mesmo regime alimentar, nas quatro estações do ano. O objetivo foi avaliar o efeito das estações do ano sobre a digestão anaeróbia de resíduos de caprinos em biodigestores modelo batelada com volume útil de 60 L de substrato em fermentação e mantidos sob temperatura ambiente. Foram avaliadas as produções de biogás, as reduções de sólidos voláteis (SV), os potenciais de produção (m³ de biogás/kg de substrato, de estrume, de sólidos totais (ST) ou sólidos voláteis), os números mais prováveis de coliformes totais e fecais, e a composição do biogás. As reduções de SV foram de 38; 34; 33 e 39% para o verão, outono, inverno e primavera, respectivamente. Os totais de biogás produzidos foram de 1,06 m³ no verão, 0,88 m³ no outono, 0,88 m³ no inverno e 0,99 m³ na primavera, e os potenciais de produção médios foram de 0,02 m³ de biogás/kg de substrato e 0,2 m³ de biogás/kg de estrume para todas as estações. As reduções médias de coliformes totais e fecais foram de 99,99% em todas as estações, e os teores máximos de CH4 no biogás foram 88,3; 84,6; 80,6 e 79,2%, para o verão, outono, inverno e primavera, respectivamente.

Balanço de massa de reatores anaeróbicos de fluxo ascendente com manta de lodo (UASB) tratando águas residuárias de suinocultura

Foi obtido o balanço de massa, a partir dos valores médios das determinações de demanda química de oxigênio (DQO) e produção de metano (CH4), em dois reatores UASB de bancada com volume de 10,5 L tratando águas residuárias de suinocultura, submetidos a condições operacionais distintas no que diz respeito às concentrações de sólidos suspensos totais do afluente (SST de 500; 1.000; 1.500 e 2.000 mg L-1), tempo de detenção hidráulica (TDH de 30; 20; 12 e 8 h), taxas de carregamento orgânico volumétrico (TCOV de 0,8 a 8,0 kg DQO total (m³ d)-1) e temperatura (ambiente e controlada a 25º e 30ºC). Verificou-se que a DQO total removida convertida em CH4 variou de 28 a 51% e a relação DQO-CH4 por DQO dissolvida removida de 0,94 a 2,07; indicando alta participação da remoção física dos sólidos do afluente, de 49 a 72%, na remoção de DQO total nos reatores, a qual variou de 75 a 92%. A concentração de SST do afluente, a temperatura, o TDH e a TCOV influenciaram nesse desempenho dos reatores UASB.

Desempenho de reatores anaeróbios de fluxo ascendente com manta de lodo em dois estágios tratando águas residuárias de suinocultura

Avaliou-se o desempenho de dois reatores anaeróbios de fluxo ascendente com manta de lodo (UASB) em escala-piloto com volumes de 908 L e 188 L, instalados em série, alimentados com águas residuárias de suinocultura com concentrações médias de sólidos suspensos totais (SST) variando de 2.216 mg L-1 a 7.131 mg L-1 e submetidos a tempos de detenção hidráulica (TDH) de 62,3 e 31,1 h, no primeiro reator, e de 12,9 e 6,5 h, no segundo reator. As eficiências médias de remoção de DQOtotal variaram de 74,0% a 89,6% no Reator 1 e de 34,3% a 45,1% no Reator 2, resultando em valores médios de 86,6% a 93,1% para o sistema de tratamento em dois estágios com carga orgânica volumétrica (COV) na faixa de 3,40 a 14,44 kg DQOtotal m-3 reator d-1 no Reator 1. As concentrações de metano no biogás foram acima de 75% para o Reator 1 e de 80% para o Reator 2. Os valores médios de pH variaram na faixa de 6,9 a 8,2 para o efluente do Reator 1 e de 7,0 a 8,3 para o efluente do Reator 2. Os ácidos voláteis totais mantiveram-se estáveis com concentrações médias abaixo de 200 mg L-1. Esses resultados indicaram que as condições de carga orgânica, em termos de DQO e SSV, impostas ao sistema de tratamento anaeróbio em dois estágios, não foram limitantes para que houvesse o desenvolvimento de lodo com microbiota adaptada e com alta atividade, propiciando altas eficiências médias de remoção de matéria orgânica (86,6 a 93,1% para DQOtotal e 85,6 a 88,2% para SSV) e taxas de produção de metano de 0,156 a 0,289 m³ CH4 kg-1 de DQO removida.