Estudo cinético da dessorção térmica de diferentes álcoois e aldeído sobre H-Beta

Abstract

Diferente da catálise homogênea ácida, a catálise heterogênea envolvendo sólidos ácidos tais como zeólitas se apresenta com alto grau de complexidade, devido a seletividade de forma e a distribuição heterogênea dos sítios ativos ao longo dasuperfície irregular no interior dos poros, conferindo assim uma reatividade única a estes materiais. Nesse contexto investigações sobre passos elementares de reação a fim de descrever um possível mecanismo reacional permitem gerar conhecimentos necessários para o projeto de reatores químicos, bem como o desenho e a síntese de novos catalisadores. Dessa forma para melhorar a concepção sobre o mecanismo do processo catalítico na esterificaçãosobre a superfície de zeólitas ácidas Gomes et al. [2], investigaram por espectroscopia de absorção no infravermelho e calcúlos de estruturas eletrônicas a adsorção de Ácido Acético e Metanol sobre H-Beta (H-β), os resultados encontrados indicaram que a interação do ácido carboxílico com o catalisador pode ocorre vía carbonila ou hidroxila, sendo mais favorável energeticamente a adsorção pelo grupo carbonila. Investigações aplicando análise termogravimétrica (TGA) mostram que a técnica de TGA pode ser usada para obtenção de dados cinéticos. Contudo, estudos sobre a cinética de degradação térmica, informam não apenas uma relação entre a taxa de aquecimento e a coordenada de reação, mas também fornecem estimativas sobre as curvas gravimétricas que podem ser relacionadas com a energia de ativação (Ea) e fatores pré-exponenciaisobtidos pelo método Flynn-Wall-Ozawa (FWO). Por tanto, a determinação do valor da Ea obtida sobre o processo de dessorção para moléculas de álcool ealdeído pode permitir descriminar a formação de um intermediário estável, resultante dos reagentes adsorvidos sobre a estrutura da zeólita BEA. Assimsendo a Ea obtida sobre esse sistema catalítico pode colaborar para a compressão da forma com que os ácidos carboxílicos se adsorvem para formar intermediários ativos na reação de esterificação. O objetivo deste trabalho está centrado na determinação da Ea de diferentes álcoois (Metanol, Etanol, Propanol e Butanol) e aldeído (Butanal), podendo estes resultados comprovar a hipótese descrita porGomes et al.fornecendo assim indícios sobre questões que envolvem o mecanismo de adsorção e catálise sobre H-β.