Efeito da preparação nos sítios de cromo....pdf
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GASPAR, ALEXANDRE BARROS Efeito da Preparação nos Sítios de Cro- mo para Polimerização de Etileno [Rio de Janeiro] 2002 XIV, 211 p. 29,7 cm (COPPE/UFRJ, D.Sc., Engenharia Química, 2002) Tese - Universidade Federal do Rio de Janeiro, COPPE 1. Polimerização de Etileno 2. Caracterização 3. Cr 2+ I. COPPE/UFRJ II. Título ( série ) ii
Resumo da Tese apresentada à COPPE/UFRJ como parte dos requisitos necessários para a obtenção do grau de Doutor em Ciências (D.Sc.) Orientadora: Lídia Chaloub Dieguez Programa: Engenharia Química EFEITO DA PREPARAÇÃO NOS SÍTIOS DE CROMO PARA POLIMERIZAÇÃO DE ETILENO Alexandre Barros Gaspar Fevereiro/2002 Neste trabalho foi estudado o efeito do precursor na distribuição das espécies de cromo em catalisadores Cr/SiO2 para a polimerização de etileno. Os catalisadores foram preparados com acetato de cromo (II), cromato de bis(trifenilsilila), bis(ciclopentadienil)cromo, cloreto de cromo (II) ou óxido de cromo (VI) sobre sílica comercial. Como técnicas de caracterização utilizaram-se a redução termoprogramada (TPR) de H2 e CO, quimissorção estática de CO, espectroscopias fotoeletrônica de raio- X (XPS), de reflectância difusa (DRS) e de infravermelho (FTIR e DRIFT). A polimerização de etileno foi realizada em reator de bancada, em condições semelhantes às industriais. A atividade de polimerização foi determinada e os polímeros foram caracterizados quanto ao peso molecular e distribuição de peso molecular (DPM), por cromatografia de permeação em gel (GPC), e quanto à cristalinidade, por difração de raios-X (DRX) e infravermelho (FTIR). Os resultados mostraram a influência do precursor na distribuição de espécies de cromo (Cr 6+ e Cr 3+ ) nos catalisadores calcinados, em função da interação com a superfície do suporte. Os catalisadores que apresentaram maior fração de Cr 6+ inicial resultaram em maior porcentagem de espécies Cr 2+ A+Cr 2+ B, e, conseqüentemente, maior atividade na polimerização de etileno. Os polímeros produzidos apresentaram distintas distribuições de peso molecular. As variações no peso molecular e na polidispersão foram atribuídas à distribuição de espécies Cr 2+ e à presença de grupos hidroxilas superficiais da sílica vizinhos aos sítios ativos. iii
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Resumo <strong>da</strong> Tese apresenta<strong>da</strong> à COPPE/UFRJ como parte dos requisitos necessários<br />
para a obtenção do grau <strong>de</strong> Doutor em Ciências (D.Sc.)<br />
Orientadora: Lídia Chaloub Dieguez<br />
Programa: Engenharia Química<br />
EFEITO DA PREPARAÇÃO NOS SÍTIOS DE CROMO<br />
PARA POLIMERIZAÇÃO DE ETILENO<br />
Alexandre Barros Gaspar<br />
Fevereiro/2002<br />
Neste trabalho foi estu<strong>da</strong>do o efeito do precursor na distribuição <strong>da</strong>s espécies <strong>de</strong><br />
<strong>cromo</strong> em catalisadores Cr/SiO2 para a polimerização <strong>de</strong> etileno. Os catalisadores foram<br />
preparados com acetato <strong>de</strong> <strong>cromo</strong> (II), cromato <strong>de</strong> bis(trifenilsilila),<br />
bis(ciclopentadienil)<strong>cromo</strong>, cloreto <strong>de</strong> <strong>cromo</strong> (II) ou óxido <strong>de</strong> <strong>cromo</strong> (VI) sobre sílica<br />
comercial. Como técnicas <strong>de</strong> caracterização utilizaram-se a redução termoprograma<strong>da</strong><br />
(TPR) <strong>de</strong> H2 e CO, quimissorção estática <strong>de</strong> CO, espectroscopias fotoeletrônica <strong>de</strong> raio-<br />
X (XPS), <strong>de</strong> reflectância difusa (DRS) e <strong>de</strong> infravermelho (FTIR e DRIFT). A<br />
polimerização <strong>de</strong> etileno foi realiza<strong>da</strong> em reator <strong>de</strong> banca<strong>da</strong>, em condições semelhantes<br />
às industriais. A ativi<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>de</strong> polimerização foi <strong>de</strong>termina<strong>da</strong> e os polímeros foram<br />
caracterizados quanto ao peso molecular e distribuição <strong>de</strong> peso molecular (DPM), por<br />
cromatografia <strong>de</strong> permeação em gel (GPC), e quanto à cristalini<strong>da</strong><strong>de</strong>, por difração <strong>de</strong><br />
raios-X (DRX) e infravermelho (FTIR).<br />
Os resultados mostraram a influência do precursor na distribuição <strong>de</strong> espécies <strong>de</strong><br />
<strong>cromo</strong> (Cr 6+ e Cr 3+ ) <strong>nos</strong> catalisadores calcinados, em função <strong>da</strong> interação com a<br />
superfície do suporte. Os catalisadores que apresentaram maior fração <strong>de</strong> Cr 6+ inicial<br />
resultaram em maior porcentagem <strong>de</strong> espécies Cr 2+ A+Cr 2+ B, e, conseqüentemente, maior<br />
ativi<strong>da</strong><strong>de</strong> na polimerização <strong>de</strong> etileno. Os polímeros produzidos apresentaram distintas<br />
distribuições <strong>de</strong> peso molecular. As variações no peso molecular e na polidispersão<br />
foram atribuí<strong>da</strong>s à distribuição <strong>de</strong> espécies Cr 2+ e à presença <strong>de</strong> grupos hidroxilas<br />
superficiais <strong>da</strong> sílica vizinhos aos <strong>sítios</strong> ativos.<br />
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