Pirólise Catalítica do Polipropileno Para Produção de Monoaromáticos Utilizando ZSM-5 Com Ativação Mecanoquímica

Autores

  • Pedro Filipe Alves Chaves de Queiroz UFRN Autor
  • Ana Beatriz A. Silva UFRN Autor
  • Edjane Fabiula Buriti Silva UFRN Autor
  • Marcio De Souza Araujo UFRN Autor
  • Aruzza Mabel Morais de Araújo UFRN Autor
  • Amanda Duarte Gondim UFRN Autor
  • Valter Jose Fernandes Júnior UFRN Autor
  • Antonio Souza de Araújo UFRN Autor

Palavras-chave:

Pirólise Catalítica; BTEX; Ativação Mecanoquímica.

Resumo

Zeólitas hierárquicas apresentam microporos, mesoporos e macroporos, favorecendo a difusão de moléculas volumosas sem perder as propriedades da zeólita microporosa inicial. Este trabalho propõe substituir a rota hidrotérmica convencional pela mecanoquímica, utilizando moagem de bolas da NH₄ZSM-5 com CTMABr e TPABr. Diferentes condições de moagem foram avaliadas para melhorar a estrutura. As análises por DRX, MEV Acidez Superficial pela termodessorção de n-butilamina e adsorção de N₂ mostraram que cinco minutos de moagem já promovem alterações estruturais e morfológicas significativas, com recristalização e formação de novas ligações -Si-O- e -Al-O-, gerando conformações que impactam o desempenho catalítico. A ZSM-5 com ativação mecanoquímica (MA-ZSM-5) foi aplicada na pirólise catalítica em reator de leito fixo, aumentando o rendimento de líquidos de 31% para 40% e reduzindo a formação de gases de 62% para 52%. O catalisador também apresentou alta seletividade para compostos BTEX (benzeno, tolueno, xileno e etilbenzeno), com 94% de rendimento, além de minimizar a formação de poliaromáticos.

Referências

Eldahshory, A.I. et al.. Sci Rep 13, 11766, 2023.

HARUSSANI, M.M et al Science of the Total Environment. 803,149911, 2022.

Park, K. Jeong, Y Kim, J. Applied Energy, 253,2019,113558, 2019.

Bow, Y. & Rusdianasari, R. & Pujiastuti, L. Earth and Environmental Science. 347. 012128. 2019.

Ratnasari, D.K. Nahil, M.A. Williams P.T., Catalytic ,Journal of Analytical and Applied Pyrolysis, 124, 631-637. 2017.

Makertihartha, I. G. B. N.; Mart Kadja, G. T.; Gunawan, M. L.; Mukti, R. R.; Subagjo, S. Catalyst. J. Eng. Technol. Sci. 52 (2020) 584-597.

M.H. Nada; S.C. Larsen; E.G. Gillan,, Nanoscale Adv., 2019, 3918-3928.

Oliveira, D.S.; Lima, R.B.; Pergher, S.B.C.; Caldeira, V.P.S. Catalysts 13 (2023) 316.

D.N. Rainer; R.E. Morris, Dalton Trans. 50 (2021) 8995.

A.O.S. Silva, M.J.B. Souza, J.M.F.B. Aquino, V.J. Fernandes Jr, A.S. Araujo, J. Therm. Anal. Calorim. 76 (2004) 783–791.

QUEIROZ, Pedro Filipe Alves Chaves de. Dissertação, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, 2023.

Z. Zhang; H. Cheng; H. Chen; K. Chen; X. Lu, Bioresour. Technol 256 (2018).

J. Zhang; C. Li; H. Yuan; Y. Chen, Renew. Energy 184 (2022) 280-290.

T. Kurniawan, O. Muraza, A.S. Hakeem, and A.M. Al-Amer, 17 (2017) 3313–3320.

G.T.M. Kadja; T.R. Suprianti; M. Ilmi; R.R. Khalil, Micropor. Mesopor. Mater. 308 (2020) 110550.

Xicheng Jia, Wasim Khan, Zhijie Wu, Jungkyu Choi, Alex C.K. Yip, Adv. Powder Technol. 30 (2019) 467-484.

Palmay, Paul., Medina, Carlos., Donoso., Caterine, Barzallo., Diego. Bruno, Joan Carles. Clean Techn Environ Policy. 25 (2023) 1539–1549.

G. Yang, L. Wang, H. Jiang,, Micropor. Mesopor. Mater. 316 (2021) 110949.

S. Tang, C. Zhang, X. Xue, Z. Pan, D. Wang, R. Zhang,, J. Anal. Appl. Pyrolysis 137 (2019) 86–95.

K. Qiao, X. Shib, F. Zhoua, H. Chenc, J. Fuc, H. Maa, H. Huangb,, Appl. Catal. A, Gen. 547 (2017) 274–282,

J. Huang, Y. Fan, G. Zhang, Y. Ma,, RSC Adv. 10 (2020) 13583–13590.

W. Wan, T. F., Ruiyue Q., J. Shao, and Z. Li, Ind. Eng. Chem. Res. 55 (2016) 13040−13049.

Souza, M.R.O., Silva, J.M.R., Araujo, M.D.S. et al. J Therm Anal Calorim 147, 3647–3658 (2022).

LI, Y.; ZHANG, X.; LIU, L.; ZHOU, Y.. Bioenergy Res., 14 (2021), 226–240.

ZINNER, L. B.; ZINNER, K.; ISHIGE, M.; ARAUJO, A. S. Jour. of Alloys and Comp., 193(1–2), (1993) 65–67,

A.C.F. Coriolano, C.G.C. Silva, M.J.F. Costa, S.B.C. Pergher, V.P.S. Caldeira, A.S. Araujo, Microporous Mesoporous Mater. 172 (2013) 206–212.

I. Mochida, J. Catal. 82 (1983) 313–321.

A.K. Ghosh, G. Curthoys, J. Chem. Soc. 80 (1984) 99. https://doi.org/10.1039/f19848000099.

L.M. Parker, D.M. Bibby, R.H. Meinhold, Zeolites 5 (1985) 384–388.

R. Walder, J.L. Franklin, Int. J. Mass Spectrom. Ion Phys. 36 (1980) 85–112.

V.P.S. Caldeira, A.G.D. Santos, S.B.C. Pergher, M.J.F. Costa, A.S. Araujo,, Quim. Nova (2016).

A.M.M. Araújo, G.S.M. Queiroz, D.O. Maia, A.D. Gondim, L.D. Souza, V.J. Fernandes Jr, A.S. Araujo, , Catalysts 8 (2018) 261.

A.J.J. Koekkoek, C.H.L. Tempelman, V. Degirmenci, M. Guo, Z. Feng, C. Li, E.J.M. Hensen, Catal. Today 168 (2011) 96–111.

L.L. Silva, M.J. Stellato, M.V. Rodrigues, B.J. Hare, J.C. Kenvin, A.S. Bommarius, L. Martins, C. Sievers, J. Catal. 411 (2022) 187–192.

Bianca Pedroso S. Santos, Débora Almeida, Maria de Fatima V. Marques, Cristiane A. Henriques. Fuel, 215 (2018) 515-521..

Sumin Pyo, Young-Min Kim, Youna Park, Seul Bee Lee, Kyung-Seun Yoo, Moonis Ali Khan, Byong-Hun Jeon, Yong Jun Choi, Gwang Hoon Rhee, Young-Kwon Park. J. Ind. and Eng. Chem., 103 (2021) 136-141.

Hongchang Yu, Fuwei Li, Wen He, Caifeng Song, Yansong Zhang, Zhixia Li and Hongfei Lin,, RSC Adv., 10 (2020) 22126-22136.

Haoran Yuan, Chengyu Li, Rui Shan, Jun Zhang, Yufeng Wu, Yong Chen,Fuel Proc. Technol. 238 (2022) 107531.

Zhou, Shichang., Li, Peng., Pan, Helin., Zhang, Yayun., Ind. Eng. Chem. Res. 61 (2022) 11407-11416.

Downloads

Publicado

03-11-2025

Edição

Seção

Catálise para transição energética