Banca de DEFESA: MOISÉS DA COSTA BORGES SOARES

Uma banca de DEFESA de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : MOISÉS DA COSTA BORGES SOARES
DATA : 26/07/2019
HORA: 08:00
LOCAL: Auditório do CCET
TÍTULO:

DESIDROGENAÇÃO OXIDATIVA DO ETILBENZENO A ESTIRENO NA PRESENÇA DE CO₂ USANDO CATALISADORES A BASE DE CoFe₂O₄-MCM-41: adsorção preferencial nos sítios O^-2-Fe³⁺-O^2- localizados nas posições octaédricas

PALAVRAS-CHAVES:

desidrogenação oxidativa, etilbenzeno, ferrita de cobalto, papel do CO₂, mecanismo catalítico.

PÁGINAS: 130
RESUMO:

O presente estudo descreve o desempenho catalítico da ferrita de cobalto suportada no MCM-41 para a desidrogenação oxidativa de etilbenzeno e avalia o papel do CO₂ na superfície do catalisador durante a reação usando dados experimentais e cálculos da teoria do funcional de densidade (DFT). Um mecanismo foi descrito indicando o papel dos sítios ácido-base de O^-2-Fe³⁺-O^2-e O^-2-Co²⁺-O^2-presentes nas posições tetraédrica e octaédrica da estrutura da ferrita de cobalto. Os sólidos foram caracterizados por difração de raios X (DRX), espectroscopia Raman (ER), espectroscopia Mössbauer (EM), espectroscopia de fotoelétrons de raios-X (XPS), magnetometria de amostra vibrante (VSM), redução a temperatura programada (H₂-TPR), adsorção química de NO e piridina, seguida de análise de infravermelho (FTIR), dessorção de CO₂ a temperatura programada (TPD-CO₂), fisissorção de N₂ e microscopia eletrônica de transmissão (MET). Os resultados de DRX, ER, EM e VSM, antes e após testes catalíticos, confirmaram a formação de ferrita de cobalto parcialmente invertida e mostraram o papel do CO₂ na reativação dos sítios ácido-base durante o ciclo catalítico, observando que a fase da ferrita de cobalto foi mantida quando a reação foi realizada na presença de CO₂ e reduzida nos testes sem CO₂. As isotermas de N₂, DRX de ângulo baixo e imagens de MET mostraram a formação do suporte MCM-41. Os testes catalíticos demonstraram que o CO₂ é essencial para obter bons valores de conversão de etilbenzeno e que a ferrita de cobalto é mais ativa e estável do que o catalisador de hematita tradicional. Análises termogravimétricas mostraram que o CO₂ favorece a oxidação do carbono depositado durante a reação. Os resultados de TPD-CO₂ e FTIR-CO₂ indicaram a presença de sítios básicos fracos e a adsorção preferencial de CO₂ como pontes de carbonato e bicarbonato. Os resultados computacionais confirmaram a forma preferencial da adsorção de CO₂ como bicarbonato. O ciclo catalítico proposto, através de uma abordagem teórica (DFT), mostra que a adsorção de CO₂ e do etilbenzeno ocorrem preferencialmente nos sítios octaédricos O^-2-Fe³⁺-O^2- em comparação aos sítios O^-2-Co²⁺-O^2-, devido a uma maior acidez dos sítios de ferro em comparação aos de cobalto na superfície do espinélio, evidenciando o papel do CO₂ em regenerar os oxigênios da rede e a fase do ferro do espinélio. Através da abordagem das superfícies de potencial eletrostático complementar, a adsorção do etilbenzeno ocorre preferencialmente nos sítios de FeO_X (x > 4) mais externos (ácido de Lewis) e a reação de desidrogenação ocorre predominantemente no oxigênio ligado ao ferro (base de Lewis).

MEMBROS DA BANCA:
Externo à Instituição - ANTONINHO VALENTINI - UFC
Externo à Instituição - MARCO ANDRE FRAGA - INT
Interno - 1859346 - MIGUEL ANGELO FONSECA DE SOUZA
Presidente - 2087667 - TIAGO PINHEIRO BRAGA
Interno - 1149328 - VALTER JOSE FERNANDES JUNIOR