Defesa de Dissertação de Mestrado

Candidato: Juan Carlos Torres

Titulo: "Influencia da Basicidade do Meio Reacional na Síntese e Propriedades Catalíticas da Zeólita [Ti,Al]-Beta"

Data: 02/08/1999

Horário: 14:00 horas

Local: Sala de Seminários do Departamento de Engenharia Química
           Universidade Federal de São Carlos (UFSCar)

Comissão Examinadora:

Dr. Dilson Cardoso (Presidente - DEQ/UFSCar)
Dr. Estevam Vitorio Spinace (IPEN)
Dr. Sérgio Luís Jahn (UFSanta Maria)

RESUMO

    O uso de catalisadores metal-suportados na oxidação de hidrocarbonetos em fase líquida usando alquil-hidroperóxidos como oxidantes e' geralmente pouco eficiente devido à alta reatividade das espécies formadas "in-situ" as quais provocam a lixiviação do metal ativo. No entanto, o desenvolvimento do catalisador TS-1 (titânio-silicalita) por pesquisadores da Enichen mostrou que peneiras moleculares contendo Ti na rede apresentam grande estabilidade na oxidação de fenol na presença de peróxido de hidrogênio. No entanto a estrutura tipo MFI da TS-1 dificulta o seu uso como catalisador na oxidação de cicloalcanos e substratos de estruturas mais volumosas.
    Com a finalidade de obter estruturas contendo Ti e aberturas de poro maiores, Camblor e col. sintetizaram a peneira molecular com estrutura BEA ([Ti, Al]-Beta) a qual, comparada com a TS-1, mostrou melhor funcionalidade na oxidação de cicloexano e epoxidação de cicloexeno.
    Assim sendo, o objetivo do presente trabalho foi realizar estudos sobre a síntese da Ti-Beta a partir de uma fonte de Titânio mais estável e mais barata que a usualmente empregada e diminuir a basicidade do meio reacional visando aumentar o rendimento na formação do catalisador. A síntese da zeólita [Ti, Al]-Beta foi feita empregando TEAOH como direcionador de estrutura, sílica amorfa, nitrato de alumínio e ácido hexafluortitânico, como fontes de Si, Al e Ti, respectivamente. A composição dos géis é representada na forma de óxidos mediante a equação geral: u[xTi, (1-x)Si]O2: yAl2O3: nTEA2O: 15uH2O, onde as relações H2O/TIVO2, TIVO2/Al2O3 e TEA+/TIVO2 foram mantidas constantes e a basicidade OH-/TIVO2 foi variada de 0,30-0,52 onde TIV = Si +Ti e u=1. A cristalização da zeólita [Ti, Al]-Beta foi feita em autoclaves de aço-PTFE (50 mL) a 413 K durante diferentes tempos.
    A caracterização dos catalisadores foi feita mediante DRX e MEV e IV, RD-UV-Vis e EPI (ICP). A avaliação foi efetuada na oxidação do ciclohexeno em fase liquida usando peróxido de hidrogênio a temperatura de 70o C.
    Os resultados da síntese mostram que ha' uma basicidade mínima do meio reacional necessária para a formação de sólidos. Segundo os resultados de DRX, não foi observada presença de outras fases cristalinas diferente da Beta. Sólidos com melhor cristalinidade foram obtidos com os maiores tempos de cristalização, observando-se uma aceleração do processo de
nucleação quanto maior a basicidade do gel de síntese. A análise química dos sólidos mostrou maiores quantidades de Ti no caso dos sólidos cristalizados a partir de géis menos básicos. Da analise EIV e RD-UV-Vis foi confirmada a presença de Ti na rede da zeólita. As micrografias obtidas mediante MEV mostraram alta uniformidade no tamanho e forma dos
cristais para todas as sínteses efetuadas.
    Os catalisadores mais ativos na oxidação de cicloexeno foram os cristalizados durante períodos mais prolongados. Igualmente, Os resultados catalíticos mostraram uma maior atividade para os catalisadores obtidos em meios mais básicos. No entanto, os catalisadores que exibiram maior eficiência no consumo do agente oxidante (H2O2) foram os cristalizados em
meios menos básicos.