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dc.contributor.authorDrummond, Lorenna Magalhães
dc.date.accessioned2021-06-08T10:47:08Z
dc.date.available2021-06-08T10:47:08Z
dc.date.issued2021-04-28
dc.identifier.citationDRUMMOND, Lorenna Magalhães. Efeito do método de preparação do catalisador na decomposição do metano. 2021. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2021. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/14350.*
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/14350
dc.description.abstractThe catalytic decomposition of methane reaction as is an alternative for the production of hydrogen and carbon nanomaterials, being considered a COx free route. The transition metals Ni, Fe, and Co are the most used as catalysts, pure or supported, in this reaction. The type of carbon formed in the reaction depends on the experimental conditions and the type of catalyst. Therefore, the objective of this work was to verify the influence of the catalyst preparation method on the production of hydrogen and carbon nanomaterials via methane decomposition. Ni catalysts supported on Al2O3, containing 10, 20, 30, 40, 60, 80 and 100% Ni, were prepared by coprecipitation and fusion methods. The catalysts and carbon nanomaterials were characterized by X-ray diffraction, scanning and transmission electron microscopy, Raman spectroscopy, nitrogen adsorption, reduction in the programmed temperature and thermogravimetric analysis. The catalytic reaction was carried out in a fixed bed reactor, at temperatures between 500 and 700 °C, atmospheric pressure, flow rates of 50 and 200 mL/min with 40% CH4 for 1 or 3 hours. The results of the characterizations suggest that materials prepared by the coprecipitation method have smaller particle sizes and, consequently, greater surface area. Both methods of preparation were efficient in the formation of carbon nanomaterials and the catalyst 80Ni-Cop had the highest amount of formed carbon, 8,67 gC/gcat, at 600 ºC with a flow rate of 200 mL/min. Considering the catalysts tested with a flow rate of 50 mL/min, 80Ni-Fus was the one with the highest formed carbon, 7,45 gC/gcat, at 600 ºC. The catalysts produced in this work and tested at DCM enabled the formation of carbon nanofibers that were later purified with HNO3. The purification was efficient in removing the Ni metal particles that were at the tip of the carbon nanomaterials (CNMs).eng
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)por
dc.language.isoporpor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlospor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/*
dc.subjectCatálise heterogêneapor
dc.subjectDecomposição do metanopor
dc.subjectCatalisadores de Nipor
dc.subjectNanotubos de carbonopor
dc.subjectHeterogeneous catalysiseng
dc.subjectMethane decompositioneng
dc.subjectNi catalystseng
dc.subjectCarbon nanotubeseng
dc.titleEfeito do método de preparação do catalisador na decomposição do metanopor
dc.title.alternativeEffect of the catalyst preparation method on the decomposition of methaneeng
dc.typeDissertaçãopor
dc.contributor.advisor1Santos, João Batista Oliveira dos
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/0285313473901330por
dc.description.resumoA reação de decomposição catalítica do metano é uma alternativa para a produção de hidrogênio e nanomateriais de carbono, sendo considerada uma rota livre de COx. Os metais de transição Ni, Fe e Co são os mais utilizados como catalisadores, puro ou suportados, nessa reação. O tipo de carbono formado na reação depende das condições experimentais e do tipo de catalisador. Portanto, o objetivo deste trabalho foi verificar a influência do método de preparação do catalisador na produção de hidrogênio e nanomateriais de carbono via decomposição do metano. Catalisadores de Ni suportados em Al2O3, contendo 10, 20, 30, 40, 60, 80 e 100% de Ni, foram preparados pelos métodos de coprecipitação e fusão. Os catalisadores e os nanomateriais de carbono foram caracterizados por difração de raios X, microscopia eletrônica de varredura e transmissão, espectroscopia Raman, adsorção de nitrogênio, redução a temperatura programada e análise termogravimétrica. A reação catalítica foi realizada num reator de leito fixo, nas temperaturas entre 500 e 700°C, pressão atmosférica, vazões de 50 e 200 mL/min com 40% de CH4 por 1 ou 3 horas. Os resultados das caracterizações sugerem que materiais preparados pelo método de coprecipitação apresentam menores tamanhos de partícula e consequentemente maior área superficial. Os dois métodos de preparação foram eficientes na formação de nanomateriais de carbono e o catalisador 80Ni-Cop foi o que apresentou a maior quantidade de carbono formado, 8,67 gC/gcat, a 600 ºC com uma vazão de 200 mL/min. Considerando os catalisadores testados com vazão de 50 mL/min, o 80Ni-Fus foi o que apresentou a maior quantidade de carbono formado, 7,45 gC/gcat, a 600 ºC. Os catalisadores produzidos nesse trabalho e testados na DCM, possibilitaram a formação de nanofibras de carbono que foram posteriormente purificadas com HNO3. A purificação foi eficiente na remoção das partículas metálicas de Ni que se encontravam na ponta dos nanomateriais de carbono (CNMs).por
dc.publisher.initialsUFSCarpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Química - PPGEQpor
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICApor
dc.subject.cnpqENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICApor
dc.description.sponsorshipIdCapes: 88887.340861/2019-00por
dc.publisher.addressCâmpus São Carlospor
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/4867213940241975por


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