Avaliação catalítica do catalisador Co/SBA-15 promovido pelo óxido de cério na reação de Fischer-Tropsch.

A proposta desse trabalho e avaliar o efeito dos catalisadores de Co/SBA-15 promovidos pelo oxido de cerio, na obtencao de combustiveis liquidos a partir da sintese de Fischer-Tropsch (SFT). Para este fim, preparou-se amostras de CeO2/SBA-15 mediante diferentes metodos de impregnacao. Em seguida, avaliou-se amostras de CeO2/SBA-15 preparadas por dispersao fisica em diferentes condicoes de calcinacao. Posteriormente, preparou-se os catalisadores de cobalto promovidos pelo oxido de cerio 20Co/x CeO2/SBA-15 (em que x= 1, 2,5, 5, 10 e 20%), e, um catalisador de cobalto sem promotor 20Co/SBA-15. A peneira molecular SBA-15 foi caracterizada por difracao de raios X, microscopia eletronica de varredura, microscopia eletronica de transmissao e fisissorcao de N2. Os catalisadores foram caracterizados mediante difracao de raios X, fisissorcao de N2, reducao a temperatura programada, espectroscopia otica de emissao atomica com plasma acoplado indutivamente (ICP-OES) e quimissorcao de H2. A SFT foi realizada em reator de leito fixo e teve duracao de 16 horas, sob as seguintes condicoes: P = 2MPa; T = 220 oC e H2/CO = 2. Os difratogramas da SBA-15 confirmaram a obtencao da estrutura hexagonal bem organizada desta peneira. As micrografias de MET exibiram a simetria hexagonal bem ordenada dos poros da SBA-15A. A SBA-15A apresentou area de BET de 614 m2.g-1, volume de poros de 2,5 cm3.g-1 e distribuicao de poros uniforme com predominância de poros em torno de 11 nm. A SBA-15B apresentou area de BET de 598 m2.g-1, volume de poros de 1,1 cm3.g-1 e distribuicao de poros uniforme com predominância de poros em torno de 8 nm. Definiu-se a tecnica de dispersao fisica como a mais adequada para preparar o CeO2 suportado na SBA-15, visto que a amostra 10CeO2/SBA-15_DF apresentou menor tamanho de cristalito (5nm) e percentual de CeO2 igual a 10%. A calcinacao a T = 350 oC, 5 horas, 1 oC/min, sob fluxo de ar, 1000 mL/min.gcat apresentou o melhor resultado por nao apresentar tracos de nitrato na amostra 20CeO2/SBA-15_C2. O catalisador 20Co/SBA-15 exibiu o espinelio de oxido de cobalto (Co3O4) como a unica fase cristalina, enquanto os difratogramas dos catalisadores de cobalto promovidos pelo oxido de cerio (CeO2) indicaram a presenca de oxido de cobalto nas formas de espinelio (Co3O4) e oxidos de cerio com estruturas cubicas de faces centradas do tipo fluorita (CeO2) em todos os catalisadores. Houve uma diminuicao na area de BET apos a incorporacao dos oxidos de cerio e cobalto em relacao a SBA-15, sendo este comportamento mais pronunciado para o catalisador 20Co/20CeO2/SBA-15, onde ocorreu uma diminuicao de 614 m2.g-1 para 300 m2.g-1. Verificou-se que a reducao superficial do oxido de cerio (CeO2 → CeO2−x) promoveu o deslocamento dos picos referentes a reducao do Co3O4  CoO, para menores temperaturas a medida que o teor de CeO2 aumentou nos catalisadores. Observou-se uma distribuicao heterogenea no suporte da fase metalica do cobalto (Co0) para o catalisador 20Co/SBA-15 e, das fases de CeO2 e Co0 para o catalisador 20Co/5CeO2/SBA-15. Verificou-se particulas de cobalto metalico (diâmetro medio 8,4 nm) bem distribuidas sobre o suporte SBA-15 e algumas regioes de aglomerados no catalisador 20Co/SBA-15. Os resultados obtidos na SFT, mostraram que o catalisador 20Co/2,5CeO2/SBA-15 apresentou melhor conversao de CO em relacao aos demais catalisadores (53%), enquanto que os que os catalisadores 20Co/10CeO2/SBA-15 e 20Co/20CeO2/SBA-15 desativaram mais rapidamente, alem de apresentarem menor conversao de CO (45 e 36%, respectivamente). O TOF e a CTY diminuiram a medida que o teor de oxido de cerio aumentou nos catalisadores. Verificou-se que o oxido de cerio como promotor de catalisadores Co/SBA-15 resulta em novos catalisadores mais ativos e mais seletivos as fracoes de diesel e gasolina.