Catalisadores de cobre e alumínio impregnados com potássio na redução de NO por CO: efeito de diferentes estruturas

Autores

Palavras-chave:

Catálise automotiva, cobre, potássio, hidrotalcitas, espinélios.

Resumo

A queima de combustíveis fósseis em veículos leves e pesados é uma das principais fontes de poluição atmosférica, contribuindo significativamente para a degradação ambiental em todo o mundo. Para mitigar essas emissões, os automóveis utilizam catalisadores automotivos de três vias, geralmente compostos por metais nobres. Apesar de sua eficácia, esses catalisadores apresentam limitações importantes: elevado custo e formação de óxido nitroso (N₂O) em baixas temperaturas, um gás com alto potencial de contribuição no aquecimento global. Neste estudo, foram investigadas alternativas mais econômicas e sustentáveis, baseadas em catalisadores preparados a partir de hidrotalcitas e espinélios contendo cobre e alumínio, com adição de potássio por impregnação. As análises de difração de raios X (DRX) confirmaram a presença das fases estruturais desejadas, enquanto as técnicas de TPR, XANES e DRX-in situ foram empregadas para avaliar as propriedades redox dos catalisadores, característica importante na reação de redução do NO pelo CO. Os testes catalíticos demonstraram que a introdução de potássio reduziu a formação de N₂O. Esses resultados indicam o potencial desses materiais como catalisadores alternativos mais eficientes e menos poluentes. 

Referências

1. M. Tsivlidou et al. Atmos. Chem. Phys. 2023, 23, 14039–14063

2. Who - World Health Organization. Burden of disease from the joint effects of household and ambient air pollution for 2016, 2018, 2.

3. Cetesb. Série Relatórios, 2020, ISSN 0103-4103.

4. M. Odaka, N. Koike, H. Suzuki. Chemosp. Glob. Change Sci. 2000, 2, 413–423,

5. X. Yao, F. Gao, Q. Yu, L. Qi, C. Tang, L. Dong, Y. Chen. Catal., Sci. Technol. 2013, 3, 1355–1366,

6. A.E. Palomares; A. Uzcategui; A. Corma, Catalysis Today, 2008 137, 261–266.

7. XILIN et al. Theoretical Chemistry Accounts, v. 109, n. 4, p. 190–194, mai 2003.

8. F. Pascale, Chemical Physics Letters, 2004, 396, 308–315.

9. C. Wang, W. Xia, D. Yang, T. Zheng, Y. Rong, J. Du, B. Wu, Y. Zhao. J. Hazard. Mater. 2022, 438, 129553.

10. V.P. Aneja, P.A. Roelle, G.C. Murray, J. Southerland, J.W. Erisman, D. Fowler, W.A. H. Asman, N. Patni. Atmos. Environ. 2001, 32, 1903–1911,

11. J. L. Figueiredo; F. R. Ribeiro, Catálise heterogênea, Fundação Calouste Gulbenkian, Lisboa, 1987.

12. M. Haneda, Applied Catalysis B: Environmental, 2003, 46, 473–482.

13. C. Ge, Catalysis Science & Technology, 3, 1547, 2013.

14. C. M. S. Polato. Tese de Doutorado, Universidade Federal do Rio de Janeiro, 2005.

15. K. Asano, et al. Applied Catalysis B: Environmental, 2008, 78, 242–249.

16. Costa et al. Physical Chemistry Chemical Physics, v. 4, n. 18, p. 4590–4601, ago 2002.

17. London, J.; Bell, A. Journal of Catalysis, v. 31, n. 1, p. 32–40, out 1973.

18. Goodarznia, s.; smith, K. J. Journal of Molecular Catalysis A: Chemical, v. 320, n. 1-2, p. 1–13, abr 2010.

19. Hu, d.; hu, h.; zhou, h.; li, g.; chen, c.; zhang, j.; yang, y.; hu, y.; zhang, y.; wang, L. Catalysis Science & Technology, v. 8, n. 23, p. 6091, out 2018.

20. Arjmand, m.; azad, a. m.; leion, h.; mattisson, t.; lyngfelt, A. Ind. Eng. Chem. Res., v. 51, n. 43, p. 13924–13934, out 2012

21. Pintar, a.; batista, j.; hocevar, S. Journal of colloid and interface science, v. 285, n. 1, p. 218–231, jan 2005.

22. Plyasova, L. M. et al. Kinetics and Catalysis, v. 41, n. 3, p. 429-436, mai 2000.

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Publicado

03-11-2025

Edição

Seção

Síntese e caracterização de catalisadores e adsorventes