Autor: Milena de Brito Ricarte
Orientadores: Vera Maria Martins Salim e Fabio Souza Toniolo
Instituição: Universidade Federal do Rio de Janeiro
Regional: Sudeste/Rio de Janeiro
Data da defesa: 05 de Março de 2020
Local da defesa: PEQ/COPPE/UFRJ

Resumo: A avaliação da hidroxiapatita (Ca10-x(HPO4)x(PO4)6-x(OH)2-x) como catalisador para a conversão de etanol possibilita um amplo campo de investigação, visto que sua natureza química permite modificações realizando alterações rigorosamente controladas de suas propriedades físico-químicas e reatividade. Este trabalho avalia o efeito da substituição de ferro na hidroxiapatita (Hap) na reação de conversão do etanol. Os catalisadores nHap, 1% Fe-Hap, 5% Fe-Hap e 10% Fe-Hap foram caracterizados por adsorção de N2 a 77K, difração de raios-X usando método de refinamento de Rietveld, fluorescência de raios-X, microscopia eletrônica de varredura, e dessorção a temperatura programada de NH3. A reatividade destes catalisadores foi testada na conversão catalítica do etanol em diferentes temperaturas (350-450 °C) e GHSV de 24.000 ml g-1 h-1. Os resultados mostram que a substituição dos íons Ca+2 por íons Fe+3 proporcionou alterações na razão molar de Ca/P (1,54 – 1,14), superfície específica (50 – 78 m2/g), distribuição dos sítios ácidos e acidez total da nHap. O método de Rietveld mostrou que os íons de ferro ocuparam sítios cálcio do tipo I e II, modificando os parâmetros de rede da nHap. A inserção do íon de Fe+3 alterou a conversão e seletividade, no qual 10% Fe-Hap apresentou conversão de 73% e seletividade para etileno de 90% a 400 °C quando comparada com 20 % de conversão e 76% de seletividade para etileno pela nHap.

Palavras-chave: Etanol, Hidroxiapatita, Substituição iônica.