Efeito das razões Fe/K e Fe/Zr na hidrogenação de CO2 a olefinas leves (C2=-C4=) utilizando catalisadores mássicos de Fe-Zr-K
Palavras-chave:
Mitigação de CO2 , CO2-Fischer-Tropch, Olefinas leves, Catalisadores a base de ferroResumo
Catalisadores de Fe-Zr-K foram preparados pelo método hidrotérmico seguido por impregnação úmida incipiente para aplicação na hidrogenação de dióxido de carbono (CO2) para produção de olefinas leves. Após a redução, as amostras apresentaram alta atividade, com valores de conversão de CO2 acima de 48%. Foi observado que baixos valores da razão Fe/K e altos valores da razão Fe/Zr levam a uma maior adsorção de CO2, devido ao aumento de basicidade ocasionado pela interação entre espécies de ferro, zircônia e potássio na superfície. Entretanto, o efeito da variação das razões Fe/K e Fe/Zr não demostrou ser influente no desempenho dos catalisadores, com resultados muito próximos para conversão de CO2 e seletividade aos hidrocarbonetos. O melhor resultado foi observado para o catalisador 10Fe-1Zr-5K, com conversão de CO2 e seletividade a olefinas leves (C2=–C4=) próximos a 52% e 26%, respectivamente, sob condições de 360°C, 30 bar, razão de alimentação H2/CO2 igual a 4,0 e WHSV de 2200 mLgcat-1h-1. Sua baixa seletividade a CO (cerca de 7%) indica alta atividade na reação sequencial de Fischer-Tropch, entretanto uma alta seletividade a CH4 (55%) também evidencia o favorecimento da reação de metanação e uma dificuldade do crescimento de cadeia
Referências
Carbonmonitor, Data of CO2 emissions and electricity generation. https://carbonmonitor.org, 2025. (Accesado 10 Maio 2025).
Y. Gambo; S. Adamu; R.A. Lucky; M.S. Ba-Shammakh; M.M & Hossain, Applied Catalysis A: General. 2022, 641, 118658.
W. Zhang; S. Wang; S. Guo; Z. Qin; M. Dong; W. Fan; J. Wang, Fuel. 2022, 329, 125475.
S. Wang, S; P. Wang; Z. Qin; W. Yan; M. Dong; J. Li; J. Wang; W. Fan, Journal of Catalysis. 2020, 391, 459–470.
F. Yuan; G. Zhang; J. Zhu; F. Ding; A. Zhang; C. Song; X. Guo, X, Catalysis Today. 2021, 371, 142–149.
D. Goud; R. Gupta; R. Maligal-Ganesh; S.C. Peter, ACS Catalysis. 2020, 10(23), 14258–14282.
N.S. Almuqati; A.M. Aldawsari; K.N. Alharbi; S.G. Cortés; M.F. Alotibi; F. Alzaidi; J.R. Dilworth; P.P. Edwards, Fuel. 2024, 366, 131270
S. Saeidi; N.A.S. Amin; M.R. Rahimpour, Journal of CO2 Utilization. 2014, 5, 66–81.
T. Numpilai; C.K. Cheng; J. Limtrakul; T. Witoon, Process Safety and Environmental Protection. 2021, 151, 401–427.
Y. Jiang; K. Wang; Y. Wang; Z. Liu; X. Gao; J. Zhang; Q. Ma; S. Fan; T.S. Zhao; M. Yao, Journal of CO2 Utilization. 2023, 67, 102321–102343.
J. Zhang; X. Su; X. Wang; Q. Ma; S. Fan; T.S. Zhao, Reac Kinet Mech Cat. 2018, 124, 575–585.
W. Ning; N. Koizumi; M. Yamada, Energy and Fuels. 2009. 23(9), 4696–4700.
T. Witoon; N. Chaipraditgul; T. Numpilai; V. Lapkeatseree; B.V. Ayodele; C.K. Cheng; N. Siri-Nguan, N; T. Sornchamni; J. Limtrakul, Chemical Engineering Science. 2021, 233, 116428–116436.
P. Zhai; C. Xu; R. Gao; X. Liu; M. Li; W. Li; X. Fu; C. Jia; J. Xie; M. Zhao; X. Wang; Y.W. Li; Q. Zhang; X.D. Wen; D. Ma, Angewandte Chemie. 2016, 128(34), 10056–10061.
J. Zhang; S. Lu; X. Su; S. Fan; Q. Ma; T. Zhao, Journal of CO2 Utilization. 2015, 12, 95–100.
