SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DE UM PRECURSOR DE ALUMINA PARA FINS CATALÍTICOS

ISBN 978-85-85905-19-4

Área

Iniciação Científica

Autores

Santos, H.C.L. (UFPA) ; Pereira, I.L.G. (UFPA) ; Monteiro, W.R. (UFPA)

Resumo

As aluminas consistem de uma classe de materiais de grande importância para processos industriais, principalmente como catalisadores ou suporte de catalisadores. Apesar das aluminas desempenharem essas diversas funções em vários setores tecnológicos, suas características são adequadas para aplicações como suporte de catalisadores, pois apresentam elevada área especifica e resistência térmica. Este trabalho visa a síntese e caracterização de um precursor de alumina objetivando a sua utilização como suporte de catalisadores. Para a caracterização deste precursor inicialmente foram empregadas técnicas de difração de raios-x e espectroscopia na região do infravermelho.

Palavras chaves

Alumina; Catalisador; Bauxita

Introdução

Na Amazônia encontra-se a maior produtora de alumina (Al2O3) do mundo. A alunorte produz cerca de 5,8 Mt de alumina por ano, a utilização desse material nas demais áreas da ciência e engenharia vem trazendo grandes avanços tecnológicos para comunidade em geral. Alumina é o nome para indicar diferentes tipos de óxidos de alumínio obtidos a partir da desidratação de hidróxidos de alumínio. Na catálise, a alumina apresenta propriedades ideais como porosidade, elevada área específica e resistência térmica para obtenção de catalisadores e suportes de catalisadores, além de ser um produto com preço acessível. (FIGUEREDO et al., 1997) A alumina pode ser aplicada no combate à poluição atmosférica, resultante da combustão da gasolina ou de combustíveis alternativos em veículos. A necessidade em controlar as emissões gasosas nocivas à saúde está sendo realizada por pesquisas visando o desenvolvimento de sistemas catalíticos. Por exemplo, o catalisador tipo três vias (do inglês "Three Way Catalyst, TWC), conversor catalítico para a purificação dos gases de exaustão em veículos automotivos, em função da necessidade de se atender aos padrões mais rígidos de emissões veiculares, objetiva melhoria na qualidade do ar. Os catalisadores antipoluentes TWC utilizados nos veículos são confeccionados sobre um suporte (Al2O3,TiO2,SiO2) no qual são depositados metais nobres (Pt,Rh,Pd) e promotores (Ce,La,Ba,Zr). Apresentam uma alta atividade catalítica para a oxidação de hidrocarbonetos, monóxido de carbono e redução simultânea dos óxidos nitrogenados gasosos (NOx). (ROCHA, 2005) Esse trabalho dispõe como objetivo desenvolver os processos de síntese e caracterização da alumina por Difração de Raios-X (DRX) e Espectroscopia na região do infravermelho.

Material e métodos

Para a síntese da alumina, preparou-se uma solução contendo 3,20g de aluminato de sódio (Na2Al2O4) e 8 ml de água destilada em um becker de 250 ml, a solução foi agitada em agitador magnético durante 30 minutos com auxílio de uma barra magnética. Utilizando 12,8 ml de ácido nítrico (HNO3) 15% em uma pipeta graduada, a solução foi pipetada em um intervalor de 1ml/min, resultando no hidróxido de alumínio sob forma de precipitado branco. A solução foi mantida sob agitação constante por mais 60 minutos. Em seguida, utilizou-se a filtração à vácuo para obtenção da suspensão de hidróxido de alumínio, a suspensão foi lavada com hidróxido de sódio 0,1% e água destilada. O material obtido na filtração foi submetido à secagem na estufa por aproximadamente 100°C até o dia seguinte. Posteriormente o material é colocado no dessecador, para então que a amostra seja pulverizada e submetida a caracterização por DRX e espectroscopia na região do infravermelho.

Resultado e discussão

A partir dos resultados de difração de raios x foi possível inferir que o procedimento empregado resultou em uma pseudoboehmita mais direcionada a uma baierita, conforme as fichas JCPDS (14-0778). Onde as reflexões apresentadas se assemelham com os obtidos da literatura. Os espectros de infravermelho indicam a presença de ligações OH em uma banda larga na região de 2900-3300cm-1 dada a presença das hidroxilas no trihidróxido de alumínio. Embora as fases de alumina se confundam devido a diversidade das mesmas a obtenção da pseudoboehmita é importante por ser um precursor versátil, o qual permite migrar para qualquer outra fase de interesse tecnológico, sobretudo no ramo da catálise.

Conclusões

O procedimento empregado foi adequado para a obtenção da pseudoboehmita a qual foi caracterizada segundo as técnicas correntes de laboratório. A pseudoboehmita está pronta para ser transformada em qualquer fase alumina conforme a necessidade de aplicação, sobretudo na área da catálise.

Agradecimentos

Agredeçamos ao Laboratorio de Catalise e Oleoquímica (LCO) e ao Laboratório de Pesquisa e Análise de Combustíveis (LAPAC) pelo suporte e ao laboratorio de Fisica Pesquis

Referências

1 - FIGUEIREDO, C. M. C., MORGADO JR., E., MOURE, G. T. Aluminas cataliticamente ativas e suportes de catalisadores: dez anos de pesquisa. Boletim Técnico da PETROBRAS, Rio de Janeiro, v. 40, n. 2/4, p. 67-78, abr./dez. 1997.
2 - MARCOS, K. N. P., Tese de doutorado, Universidade de São Paulo, Escola Politécnica, São Paulo, 2008.
3 – ROCHA, S. M. R. Síntese e caracterização de precursores para catalisadores termicamente estáveis à base de lantanídeos pelo método sol – gel, São Paulo, 2005.