SÍNTESE E AVALIAÇÃO DE CATALISADORES SÓLIDOS ÁCIDOS PARA CONVERSÃO DIRETA DO DIÓXIDO DE CARBONO EM METANOL E DIMETIL ÉTER ATRAVÉS DA HIDROGENAÇÃO/DESIDRATAÇÃO
Hidrogenação de CO2; metanol; dimetil éter; catalisadores Cu-Zn; zeólita; alumina
A hidrogenação de CO2 para metanol, com a produção direta de DME a partir do metanol produzido, não apenas reduz as emissões de CO2 mas também produz uma fonte de energia de alta qualidade que é fácil de armazenar e transportar. Neste contexto, foram sintetizados dois catalisadores a partir do método da impregnação úmida de sais percursores de Cu(NO₃)₂•3H₂O e Zn(NO₃)₂•6H₂O, sendo o primeiro suportado em zeólita HZSM-5 acidificada e em seguida dopada com CaO, material preparado a partir de sucessivas calcinação e hidratação da casca de ovo de galinha. Já o segundo catalisador utilizando como suporte a γ-alumina (Al₂O₃), com um pré-tratamento térmico com rampa de aquecimento de 5o/min até 900oC, que permaneceu por 2 horas. A caracterização do material (suportes e catalisadores) foi conduzida a partir das técnicas de Espectroscopia Raman, Difratometria de Raio-X (DRX), Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Microscopia Eletrônica de Transmissão (TEM), Análise Textural, Isoterma de BET (BET) e Análise Termogravimétrica (TGA). Os catalisadores bimetálicos Cu-Zn suportados nos respectivos suportes, exibiram conversões de CO2, variando entre 10,51% e 21,37% e seletividade para metanol que oscilando entre 40,64% e 94,46%, enquanto a seletividade para DME alcançou 54,70% para o catalisador de Cu-Zn/HZSM-5@CaO nas melhores condições operacionais (T=240oC e P=30bar), com espaço-tempo estacionário, em comparação com o catalisador convencional preparado de Cu-Zn/Al2O3 utilizando as mesmas condições operacionais de velocidade espacial de 0,5 h-1, razão molar de CO2/H2 de 1/3, temperatura de 240oC e pressão de 30 bar.