Matrizes inorgânicas dopadas com metais de transição : preparo, caracterização e aplicação como catalisadores na dessulfurização oxidativa de combustíveis líquidos.

Abstract

A remoção de compostos sulfurados de combustíveis tem atraído muito interesse de pesquisadores nos últimos anos, impulsionados pela crescente rigidez das legislações ambientais, pois a queima destes compostos gera óxidos de enxofre (SOx), causadores de impactos ambientais como a chuva ácida. Diante disso, tecnologias de dessulfurização de combustíveis têm sido desenvolvidas, como por exemplo, a dessulfurização oxidativa (ODS), na qual os compostos sulfurados são oxidados e posteriormente removidos através da extração com solventes polares imiscíveis nos combustíveis. Neste trabalho o foco foi o desenvolvimento de matrizes inorgânicas a base de SiO2, TiO2 e SiO2-TiO2 com altas áreas superficiais e estreita faixa de tamanhao de poros, dopadas com os metais de transição cromo, cério e molibdênio; para utilização como catalisadores heterogêneos em reações de ODS de uma matriz simulada de combustível líquido empregando-se dibenzotiofeno (DBT) como composto sulfurado modelo, iso-octano como matriz simulada de combustível líquido; e peróxido de hidrogênio (H2O2), terc-butil hidroperóxido (tBOOH) e oxigênio molecular (O2) como oxidantes finais do processo. Os materiais foram caracterizadas por análises de difração de raios X (DRX), as quais indicaram que os dopantes inseridos nas matrizes de SiO2, TiO2 e SiO2-TiO2 encontram-se provavelmente homogeneamente dispersos nas superfícies das mesmas; análises de redução à temperatura programada de hidrogênio (H2-RTP), as quais indicaram a presença de fases redutíveis dos constituintes dos catalisadores e fortes interações destas fases com as matrizes dos catalisadores; por medidas de área superficial (Método BET) e distribuição de tamanho de poros (método BJH) via isotermas de adsorção-dessorção de N2, as quais revelaram elevadas áreas superficiais e estreitas faixas de distribuição de tamanho de poros para os catalisadores a base de SiO2 e SiO2-TiO2. Os catalisadores obtidos mostraram-se ativos nos processos de ODS com os diferentes oxidantes e diferenças na atividade catalítica foram observadas entre os catalisadores com diferentes suportes e/ou fases ativas. Em muitos processos executados alcançou-se a oxidação completa do DBT e o único produto observado foi a dibenzossulfona (DBTO2), a qual por apresentar alta polaridade, foi totalmente removida do combutível por extração com acetonitrila.