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Título: Piralização das Argilas Montmorilonita e Estevensita com oligômero de alumínio. Caracterização e estudo de propriedades catalíticas em reações de hidroisomerização de n-octano
Título em inglês: Pillarization of clays montmorillonite and stevensite with oligômero of aluminum. Characterization and study of catalytic properties in reactions of hidroisomerização of n-octane
Autor(es): Oliveira, Ana
Orientador(es): Silva, Lindomar
Palavras-chave: piralização
esmectitas
catálise
argilas-análise
Data do documento: 13-Fev-2004
Citação: OLIVEIRA, A.L.N.F 2004
Resumo: Duas argilas do tipo esmectitas, uma montmorilonita da região de Campina Grande (Pb) e uma estevensita de Marrocos foram utilizadas no processo de intercalação e pilarização com soluções oligoméricas de alumínio. Através dos resultados de espectrometria ICP-AES com plasma indutivamente acoplado foram determinadas as composições químicas que resultaram nas fórmulas empíricas (Na0,43K0,22Ca0,09)(Al1,48,Mg0,18,Fe0,34)2Si4O10(OH)2 e (Li0,09Na0,04K0,03Ca0,05)(Al,Mg,Fe)2(Si,Fe,Al)4O10(OH)2. da montmorilonita e da estevensita respectivamente.Os valores das áreas específicas foram 29 m2.g-1 e 228 m2.g-1, antes da intercalação e de 106 m2.g-1 e 219 m2.g-1, após a pilarização, para a montmorilonita e estevensita, respectivamente. As argilas foram submetidas a lavagens a quente com hipoclorito para remoção da matéria orgânica, e transformadas na forma homoiônica com NaCl, seguidas de intercalações com complexo de alumínio e pilarização a 500°C. Através de análises termogravimétricas e por difratometria de raios-X, foi avaliada a influência da matéria orgânica na intercalação das argilas. Os resultados mostraram que as espécies mais estáveis foram àquelas submetidas ao tratamento com hipoclorito. A estevensita apresentou atividade catalítica de cerca de 15% acima da capacidade da montmorilonita, cujo máximo ficou em 50 % a 315 ºC, mas com percentual de isomerização na ordem de 82%, cerca de 13% superior a estevensita; A produção de isômeros do tipo Mono e Di foram semelhantes para as duas argilas, sendo de 84% e 16% respectivamente; Os isômeros predominantes para ambas às argilas foram 3-metilheptano e 2-4-dimetilhexano; Apesar das atividades catalíticas das argilas pilarizadas não terem atingindo os mesmos níveis que para as zeólitas, como a ZSM-22, os percentuais relativos de isomerização superam os valores reportados para essa zeólita, na temperatura onde as atividades dessas argilas são máximas.
Abstract: Two clays of the smectites type, a montmorillonite from the region of Campina Grande (Pb) and the stevensite of Marrocos were used in the process of intercalation and pillarization. Through the results of spectrophotometry of atomic absorption ICP-AES the chemical composition of the montmorillonite was determined as(Na0,43K0,22Ca0,09)(Al1,48,Mg0,18,Fe0,34)2Si4O10(OH)2. By the same process, the composition of the stevensite was determined as (Li0.09Na0.04K0.03Ca0,05)(Al,Mg,Fe)2(Si,Fe,Al)4O10(OH)2. The values of the specific areas were 29 m2.g-1 and 228 m2.g-1, before the intercalation and 106 m2.g-1 and 219 m2.g-1, after the pillarization, for the montmorillonite and stevensite, respectively. The clays were submitted to a treatment for removal of the organic matter and then transformed in the homoionic type with NaCl, and inserted with aluminium complex and pillarization at 500 oC. Through thermogravimetric analysis and X-Ray diffractometry, it was evaluated the influence of the organic matter in the intercalation of the clays. The results showed that the more stable samples were those submitted to treatment with hypochlorate. The stevensite presented catalytic activity of about 15% above the capacity of the montmorillonite, whose maximum was 50% at 315 oC. Its percentage of isomerization however, in the order of 82%, was about 13% more than for stevensite. The production of isomers of the Mono and Di type were similar for the two clays, being of 84% and 16% respectively. The predominant isomers for both clays were 3-methylheptane and 2-4-dimethylhexane. Despite the catalytic activities of the pillared clays having not reached the same levels for zeolites as ZSM-22, the isomerization relative percentages exceeded the figures reported for this zeolite, at the temperature where the activities of these clays are maximum.
Descrição: OLIVEIRA, A. Piralização das Argilas Montmorilonita e Estevensita com oligômero de alumínio. Caracterização e estudo de propriedades catalíticas em reações de hidroisomerização de n-octano. 2004. 122 f. Tese (Doutorado em Química) – Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2004.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/1021
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