Síntese e caracterização de peneiras moleculares para conversão catalítica de etanol em olefinas leves

Abstract

Agradeço primeiramente a Deus pelo dom da vida, por todo conhecimento ao longo da desses anos e por mostrar como é bela a estrada, que nos faz entender o significado da fé e da razão.À minha querida esposa, Maria dos Remédios Gomes da Silva, por toda dedicação, companheirismo e carinho ao longo desses anos de pós-graduação. Ao meu orientador, Prof. Dr. Gustavo Paim Valença, pela orientação e por todo o aprendizado ao longo de todos esses anos. À minha querida mãe, Edy Lima dos Anjos, por todo amor e atenção dedicado ao longo dos anos de estudo. Aos meus irmãos Ediney, Osmar, Edilene e Liliam, pela preocupação e atenção, que sempre fortaleceu nossa família. Aos colegas do Laboratório para Estudos de Processos de Adsorção e Catálise (LEPAC), Adriana, Juan, Sérgio, Juliana, Nathália Lasalvia e Natália Oliveira. Pela amizade e companheirismo durante este período. Aos funcionários do Laboratório de Recursos Analíticos e de Calibração (LRAC), Kelly, Adilson, Lucélia, Celso e Hugo. Pelo apoio e dedicação nas análises dos sólidos. Ao Professor Lisandro Pavie Cardoso (LPCM -DFA -IFGW) e ao técnico Rogerio Marcon pelas análises de DRX de baixo ângulo.À Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado do Amazonas (FAPEAM) pelo apoio financeiro.À empresa BRASKEM pelo apoio financeiro. RESUMOAs peneiras moleculares são compostos estruturados amplamente utilizados como catalisadores na moderna indústria química e petroquímica, onde grande parte dos processos envolve catálise.As peneiras moleculares microporosas do tipo SAPO têm mostrado bons resultados em diversos processos de conversão a olefinas leves (eteno, propeno e butenos), devido às suas propriedades de seletividade de forma, adsorção e acidez. O aumento mundial na produção de etanol pode viabilizar sua utilização como matéria prima para conversão catalítica a olefinas leves, que são intermediários importantes para a indústria química com elevada demanda de mercado, essa mudança pode representar uma alternativa viável às rotas petroquímicas que contribuem para o aquecimento global. Neste trabalho foram sintetizadas as peneiras moleculares microporosas SAPO-34, SAPO-35, MeAPSO-34 e peneiras moleculares com estruturas hierárquicas para conversão catalítica de etanol em olefinas leves. A SAPO-34 foi sintetizada usando direcionadores orgânicos estruturais morfolina e trietilamina, variando a razão SiO 2 /Al 2 O 3 (RSA) em 0,3, 0,6 e 0,9. A SAPO-35 foi obtida com hexametilenoimina mantendo a RSA em 0,3. Na preparação da MeAPSO-34 (Me = Li, Zr, Cu, Ni, Mn e Mg) foi utilizado morfolina com RSA de 0,3 e razão Me/Al 2 O 3 de 0,005. As peneiras moleculares com estruturas hierárquicas foram baseadas na SAPO-34, ordenadas de forma microporosa e mesoporosa usando como direcionadores morfolina e Brometo de N-cetil-N,N,N-trimetilamônio. Os sólidos foram caracterizados por DRX, MEV, fisissorção de N 2 , FRX, TGA, difratometria de laser, FT-IR e RMN MAS. Os resultados das caracterizações indicaram que as peneiras moleculares SAPO-34, SAPO-35, MeAPSO-34 e as estruturas hierárquicas, apresentaram...