Hematita suportada em zircônia-modificada para a desidrogenação do etilbenzeno com dióxido de carbono

Abstract

The dehydrogenation of ethylbenzene with carbon dioxide is an alternative for the production of styrene monomerimportant used in the production of plastics and resins. However, this reaction also has some disadvantages, such as lack of efficientcatalysts. [1] Thus, this study evaluated hematite catalysts supported on zirconia modified with cerium, chromium, aluminum andlanthanum. Substrates were prepared by coprecipitation from zirconium oxychloride with a salt of the dopant, the feed molarZr/metal = 10, then impregnated with iron nitrate and calcined at 600 °C. Hematite and zirconia in the tetragonal and monoclinicphases were found for all catalysts. The specific surface area increased due to dopants, and reducibility was altered depending onthe type of dopant. All samples were more active than the undoped catalyst and the activity and selectivity are influenced bytemperature and doping. The most promising catalyst for the reaction that was supported on zirconia modified with cerium, leadingto higher levels of styrene in low temperatures (530-570 °C).

A desidrogenação de etilbenzeno com dióxido de carbono é uma alternativa para a produção do estireno, importante monômero utilizado na produção de plásticos e resinas. No entanto, esta reação ainda apresenta alguns inconvenientes, tais como a falta de catalisadores eficientes [1]. Desta forma, neste trabalho foram avaliados catalisadores de hematita suportada em zircônia modificada com cério, cromo, alumínio e lantânio. Os suportes foram preparados por coprecipitação de oxicloreto de zircônio com um sal do dopante, na ração molar Zr/metal = 10, em seguida impregnados com nitrato de ferro e calcinados a 600 ºC. Hematita e zircônia nas fases monoclínica e tetragonal foram encontradas para todos os catalisadores. As áreas superficiais específicas aumentaram devido aos dopantes, e a redutibilidade foi alterada dependendo do tipo do dopante. Todas as amostras foram mais ativas que o catalisador não dopado e a atividade e seletividade sofreram influência da temperatura e do dopante. O catalisador mais promissor para a reação foi aquele suportado em zircônia modificada com cério, que conduziu a valores mais elevados de estireno a baixas temperaturas (530-570 °C).