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Title: Estudo do comportamento de catalisadores de niquel suportados em óxidos a base de cério e alumina na produção de gás de síntese a partir da reforma seca do biogás
Authors: Max, Deborah Garrido Dias
metadata.dc.contributor.advisor: Mattos, Lisiane Veiga
metadata.dc.contributor.members: Oliveira, Hugo Alvarenga
Maia, Mônica Pinto
Issue Date: 2018
Publisher: Universidade Federal Fluminense
Abstract: Atualmente, a redução das emissões de biogás é um grande desafio. Devido aos altos teores de CO2 e CH4 contidos nessa mistura gasosa, o seu lançamento na atmosfera pode agravar a poluição atmosférica e contribuir para o efeito estufa. Uma solução interessante para o aproveitamento do biogás seria a sua conversão em produtos de maior valor agregado como o gás de síntese através da reforma seca do metano. Os catalisadores à base de Ni são comumente utilizados, porém apresentam uma grande desvantagem que é formação de carbono, que ocasiona a sua desativação. Dessa forma, neste trabalho foram desenvolvidos catalisadores de Ni suportados em CeO2 e dopados com Gd. Esse material foi depositado em alumina. Esses suportes foram escolhidos visto que apresentam propriedades que aumentam a dispersão metálica e são resistentes à formação de carbono. Para a caracterização dos catalisadores, foram utilizadas as análises de: difração de raios X, medidas de área específica pelo método BET, fluorescência de raios X e análise termogravimétrica. Os testes foram realizados com uma razão CH4/CO2 =1, a 1073K e 1 atm. Os ensaios catalíticos mostraram que o catalisador Ni/CeGd/Al2O3 apresentou maiores conversões de CH4 e CO2 e manteve-se estável durante toda a reação. Foi também o que apresentou, através da análise termogravimétrica, a menor quantidade de carbono formada. Esse melhor desempenho é devido à maior capacidade de armazenamento de oxigênio do suporte à base do óxido misto, como mostrado na análise OSC. Essa capacidade melhora a estabilidade do catalisador e ajuda na remoção de coque da superfície do catalisador. A comparação com dados da literatura mostrou que o uso de alumina resultou em catalisadores mais ativos e mais estáveis, devido à formação de menores cristalitos de NiO
metadata.dc.description.abstractother: Currently, the reduction of biogas emission is a huge challenge. Because of high levels of carbon dioxide and methane contained in this mixture, its release into the atmosphere can worsen the atmospheric pollution and contribute to greenhouse effect. An interesting solution for the exploitation of biogas would be its conversion into higher value-added products such as synthesis gas through the dry reforming of methane. Nickel catalysts are commonly employed in the industry for CO2 reforming of methane. However, they have an enormous disadvantage which is formation of carbon. Thus, in this study Ni supported on CeO2 catalysts and doped with Gd were developed. This material was deposited on alumina. These supports were chosen since these have properties that are resistant to coke deposit and increase metal dispersion. To characterize the catalysts the following techniques have been used: X-ray diffraction, specific area measures by the BET method, X-ray fluorescence and thermogravimetric analysis. The tests were performed with ratio CH4/CO2 = 1, at 1073K and 1 atm. The catalytic test showed that the Ni/CeGd/Al2O3 catalysts has shown higher CH4 and CO2 conversion and remained stable throughout the reaction. This catalysts was the one that presented, through the thermogravimetric, presented the lowest carbon deposits accumulation. This good catalytic performance is due to the increased oxygen storage capacity of the mixed oxide support, as is shown in the OSC analysis. This better capacity improves the catalysts stability and aid in the removal of coke from the surface of the catalysts. The comparison with literature has shown that the use of alumina resulted in more active and stable catalysts, because of the formation of smaller NiO crystallites
URI: https://app.uff.br/riuff/handle/1/6984
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