Anais do I Seminário do Projeto Temático - Escola de Engenharia ...

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Material e Métodos
Foram preparados catalisadores com teor mássico de níquel de 5% e conteúdo molar
de Zn nas matrizes Zn-Zr de 0%, 5%, 12,5% e 25%.
Preparação dos catalisadores: Os catalisadores foram preparados pelo método de coprecipitação
dos três sais: nitrato de níquel, nitrato de zinco e oxicloreto de zircônio
(ZrOCL 2 .8H 2 O). Para a precipitação foi utilizado NaOH 1M visando manter o pH da solução
acima de 10. Os sais foram dissolvidos em água destilada e adicionados à solução de NaOH
gota a gota. Após a precipitação, a mistura foi deixada em repouso por 3h e filtrada a vácuo
com água deionizada por 3h. As amostras foram secas em estufa por 12h e calcinadas a 500°C
por 3h com rampa de aquecimento de 2°C.min -1 e atmosfera oxidante.
Caracterização: Os catalisadores foram caracterizados pelas seguintes técnicas:
- Difração de raios X pelo método do pó (DRX) em um Difratômetro Rigaku Multiflex X-
Ray, utilizando radiação CuKα com λ = 1,5418Å.
- Redução a temperatura programada, (RTP) com equipamento Sistema Analítico
Multipropósito (SAMP3), taxa de 10°C.min -1 sob fluxo gasoso de 30 mL.min -1 H 2 /Ar (1,98%
v/v). O aquecimento foi até a temperatura de 1000°C tanto para os suportes, quanto para os
catalisadores. Esta temperatura foi mantida por 30 minutos.
- Adsorção/dessorção de nitrogênio, pelo método BET, com Instrumento Quantachrome Nova
1000, versão 10.02.
Testes catalíticos: A temperatura utilizada na reação foi 750°C e a massa de
catalisador foi 100 mg. A razão molar CH 4 /CO 2 foi de 1:1 e fluxo de cada reagente foi 60
mL.min -1 . O catalisador foi reduzido antes da reação com 30 mL.min -1 de H 2 a 700°C por 1h.
Os efluentes gasosos da reação foram analisados em linha através de cromatógrafo a
gás VARIAN CG-3800 com dois detectores de condutividade térmica, sendo um com hélio
como gás de arraste e o outro com nitrogênio, operando simultaneamente ao sistema de
reação. As colunas empacotadas utilizadas na separação dos efluentes gasosos do reator foram
Porapak-N e Peneira Molecular 13X.
Resultados e Discussão
Adsorção/dessorção de nitrogênio – Método B.E.T.
A Tabela 1 mostra os valores da área superficial de cada amostra.
Tabela 1: Área superficial dos catalisadores.
Catalisador Área (m 2 .g -1 )
5NiZ 124
5Ni5ZZ 72
5Ni12ZZ 59
5Ni25ZZ 76
Nota-se que a amostra 5NiZ (sem adição de zinco) tem a maior área superficial,
enquanto que a com 12,5% de zinco possui a menor área. A menor área em relação às demais
contendo zinco pode estar relacionada à maior cristalização da zircônia e do níquel na amostra
com 12,5% de zinco, evidenciada pelas análises de Raios X.
Difração de Raios X
A Figura 1 mostra os difratogramas de raios X dos catalisadores, onde nota-se que em
todas as amostras houve formação da fase tetragonal da zircônia (PDF 80-0784). A amostra
5NiZ também apresentou formação da fase tetragonal, relacionada a incorporação do níquel