Efeito da preparação nos sítios de cromo....pdf
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____________Preparo dos Catalisadores e Metodologias de Caracterização e Polimerização estabelecido em 284,6 eV. No cálculo semi-quantitativo das relações atômicas Cr/Si foram utilizadas as áreas dos picos Cr 2p e Si 2p, separando-as das contribuições de elétrons inelásticos de acordo com o procedimento descrito por Shirley [24] e ponderando-as com os respectivos fatores de sensibilidade dos orbitais. Na região do espectro que contém a linha Cr 2p, verifica-se, superposta, a presença de uma banda devida a elétrons provenientes do orbital O 1s, Figura III-3, que foram espalhados inelasticamente e correspondem a picos de perda de energia [25]. Esta contribuição é mais sentida para amostras com teor baixo de cromo. Assim, a eliminação da contribuição do O 1s da sílica na região do Cr 2p resulta na determinação mais acurada da relação Cr/Si. Para as análises dos catalisadores reduzidos utilizou-se o procedimento descrito no item 3.5. Os tratamentos de secagem e redução foram executados numa pré-câmara acoplada ao equipamento. Após a redução, foi procedida a remoção do CO por fluxo de hélio por 1hora, seguido de vácuo (10 -6 torr) até o resfriamento da amostra a temperatura ambiente, e introdução da mesma na câmara principal do equipamento. O procedimento para a determinação da razão Cr/Si foi o mesmo adotado nas amostras calcinadas. Intensidade (U.A.) Catalisador Sílica Cr 2p 1/2 Cr 2p 3/2 O 1s inelástico -620 -600 -580 -560 -540 -520 -500 Energia de Ligação (eV) 26 O 1s Figura III-3 - Espectros de XPS de um catalisador e da sílica na região do Cr 2p
____________Preparo dos Catalisadores e Metodologias de Caracterização e Polimerização 3.6.7 Espectroscopia de Reflectância Difusa na região do ultra-violeta (DRS) As análises foram realizadas utilizando um equipamento Varian Cary 5, com acessório de reflectância difusa Harrick de geometria Praying Mantis. Os resultados foram obtidos na faixa de 800 a 200 nm nas amostras calcinadas, identificando as espécies de Cr 6+ e Cr 3+ , e de 1600 a 200 nm nas amostras reduzidas, identificando as espécies de Cr 3+ e Cr 2+ . Para este estudo, os espectros das amostras sofreram decomposição gaussiana, usando como referência bandas dos espectros dos padrões de CrO3, Cr2O3, K2CrO4 e K2Cr 2O7, em mistura física com a sílica, e referências da literatura. As amostras calcinadas foram analisadas sem pré-tratamento. Para as amostras reduzidas, seguiu-se o procedimento apresentado no item 3.5. Os espectros de DRS foram obtidos em absorbância e reportados na função de Kubelka-Munk F(R), através da Equação III-1. F( R) ( 1− T) 2 * T 2 = onde T = Abs 27 1 10 Equação III-1 - Equação para determinação dos espectros de DRS em F(R) As condições para o uso da Equação III-1 são: a) amostra de espessura infinitesimal, b) distribuição aleatória das partículas e que estas sejam muito menores que a espessura da amostra, c) irradiação difusa e 4) amostras com baixa absorção. 3.6.8 Redução a Temperatura Programada (TPR) de H 2 e CO Análises de redução a temperatura programada com H2 e CO foram realizadas para determinação da redutibilidade das espécies de cromo nos catalisadores calcinados. As metodologias de cálculo do consumo de H2 e CO são apresentados no Apêndice B. Análises de redução com H2 e CO também foram realizadas nas misturas físicas de CrO3 e Cr 2O3 com sílica e no suporte puro. Em todas as análises, os procedimentos foram iniciados com tratamento até 773K com fluxo de gás inerte (30ml/min) e mantido nesta temperatura por 1 hora. O TPR de H2 foi realizado da temperatura ambiente até 1023 K (10K/min) com fluxo de mistura 1,6% H2/Ar (30ml/min). O equipamento de TPR utiliza um detetor de condutividade térmica com fluxo de argônio na linha de referência. O TPR com CO foi realizado em equipamento da Micromeritcs (Modelo 2900) acoplado a espectrômetro de massas com quadrupolo Balzers, utilizando mistura 5%
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____________Preparo dos Catalisadores e Metodologias <strong>de</strong> Caracterização e Polimerização<br />
3.6.7 Espectroscopia <strong>de</strong> Reflectância Difusa na região do ultra-violeta<br />
(DRS)<br />
As análises foram realiza<strong>da</strong>s utilizando um equipamento Varian Cary 5, com<br />
acessório <strong>de</strong> reflectância difusa Harrick <strong>de</strong> geometria Praying Mantis. Os resultados foram<br />
obtidos na faixa <strong>de</strong> 800 a 200 nm nas amostras calcina<strong>da</strong>s, i<strong>de</strong>ntificando as espécies <strong>de</strong><br />
Cr 6+ e Cr 3+ , e <strong>de</strong> 1600 a 200 nm nas amostras reduzi<strong>da</strong>s, i<strong>de</strong>ntificando as espécies <strong>de</strong> Cr 3+ e<br />
Cr 2+ . Para este estudo, os espectros <strong>da</strong>s amostras sofreram <strong>de</strong>composição gaussiana,<br />
usando como referência ban<strong>da</strong>s dos espectros dos padrões <strong>de</strong> CrO3, Cr2O3, K2CrO4 e<br />
K2Cr 2O7, em mistura física com a sílica, e referências <strong>da</strong> literatura. As amostras calcina<strong>da</strong>s<br />
foram analisa<strong>da</strong>s sem pré-tratamento. Para as amostras reduzi<strong>da</strong>s, seguiu-se o<br />
procedimento apresentado no item 3.5. Os espectros <strong>de</strong> DRS foram obtidos em absorbância<br />
e reportados na função <strong>de</strong> Kubelka-Munk F(R), através <strong>da</strong> Equação III-1.<br />
F(<br />
R)<br />
( 1−<br />
T)<br />
2 * T<br />
2<br />
= on<strong>de</strong> T = Abs<br />
27<br />
1<br />
10<br />
Equação III-1 - Equação para <strong>de</strong>terminação dos espectros <strong>de</strong> DRS em F(R)<br />
As condições para o uso <strong>da</strong> Equação III-1 são: a) amostra <strong>de</strong> espessura<br />
infinitesimal, b) distribuição aleatória <strong>da</strong>s partículas e que estas sejam muito menores que a<br />
espessura <strong>da</strong> amostra, c) irradiação difusa e 4) amostras com baixa absorção.<br />
3.6.8 Redução a Temperatura Programa<strong>da</strong> (TPR) <strong>de</strong> H 2 e CO<br />
Análises <strong>de</strong> redução a temperatura programa<strong>da</strong> com H2 e CO foram realiza<strong>da</strong>s para<br />
<strong>de</strong>terminação <strong>da</strong> redutibili<strong>da</strong><strong>de</strong> <strong>da</strong>s espécies <strong>de</strong> <strong>cromo</strong> <strong>nos</strong> catalisadores calcinados. As<br />
metodologias <strong>de</strong> cálculo do consumo <strong>de</strong> H2 e CO são apresentados no Apêndice B.<br />
Análises <strong>de</strong> redução com H2 e CO também foram realiza<strong>da</strong>s nas misturas físicas <strong>de</strong> CrO3 e<br />
Cr 2O3 com sílica e no suporte puro. Em to<strong>da</strong>s as análises, os procedimentos foram<br />
iniciados com tratamento até 773K com fluxo <strong>de</strong> gás inerte (30ml/min) e mantido nesta<br />
temperatura por 1 hora. O TPR <strong>de</strong> H2 foi realizado <strong>da</strong> temperatura ambiente até 1023 K<br />
(10K/min) com fluxo <strong>de</strong> mistura 1,6% H2/Ar (30ml/min). O equipamento <strong>de</strong> TPR utiliza<br />
um <strong>de</strong>tetor <strong>de</strong> condutivi<strong>da</strong><strong>de</strong> térmica com fluxo <strong>de</strong> argônio na linha <strong>de</strong> referência.<br />
O TPR com CO foi realizado em equipamento <strong>da</strong> Micromeritcs (Mo<strong>de</strong>lo 2900)<br />
acoplado a espectrômetro <strong>de</strong> massas com quadrupolo Balzers, utilizando mistura 5%