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Title: Degradação catalítica de polietileno de alta densidade sobre a zeólita HZSM
Authors: Lima, Stevie Hallen
Keywords: Zeólitas;HZSM-12;Acidez;Degradação catalítica;Polietileno de alta densidade (PEAD);Cromatografia acoplada a espectrometria de massa;Combustíveis líquidos;Zeolites;HZSM-12;Acidity;Catalytic degradation;High density polyethylene (HDPE);Chromatography coupled to mass spectrometry;Liquid fuels
Issue Date: 31-Aug-2009
Publisher: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Citation: LIMA, Stevie Hallen. Degradação catalítica de polietileno de alta densidade sobre a zeólita HZSM. 2009. 80 f. Dissertação (Mestrado em Físico-Química; Química) - Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2009.
Portuguese Abstract: Nos últimos anos tem-se falado muito sobre o meio ambiente e sobre o lixo plástico produzido e descartado. Nas últimas décadas, o crescente desenvolvimento de pesquisas com o intuito de obter combustíveis a partir de material plástico, via degradação catalítica, tem-se tornado uma busca muito atrativa, já que esses rejeitos são descartados aos milhões em todo mundo. Esses materiais levam muito tempo para se degradar por meios ditos naturais e sua incineração não tem se demonstrado uma alternativa viável devido aos produtos tóxicos produzidos durante sua combustão. Tais produtos conseqüentes poderiam trazer sérios problemas de saúde pública e ambiental. Logo, a técnica da reciclagem química apresenta-se como uma alternativa adequada, inclusive porque podemos obter frações leves do petróleo que podem ser destinadas ao setor petroquímico. Este trabalho tem como objetivo propor alternativas para o aproveitamento de lixo plástico na produção de combustíveis líquidos. Zeólitas tem sido amplamente utilizada no estudo desse processo devido às suas propriedades estruturais peculiares e sua alta acidez. Neste trabalho, investigou-se a reação de degradação de Polietileno de Alta Densidade (PEAD) na presença de HZSM-12, com diferentes concentrações de sítios ácidos, através da termogravimetria e pirólise acoplada à cromatografia à gás e ao espectrômetro de massa (Py-GC-MS). As amostras de catalisadores foram misturadas com PEAD na proporção de 50% em massa e submetidas a análises em diferentes taxas de aquecimento. A adição de catalisadores com diferentes concentrações de sítios ácidos produziu uma diminuição na temperatura de degradação do polímero proporcional à acidez do catalisador. Estes resultados qualitativos foram complementados por dados da energia de ativação (Ea) obtidos através do modelo cinético não-isotérmico proposto por Vyazovkin. Os valores das Ea quando correlacionados com os dados da acidez superficial dos catalisadores, indicaram que há uma redução exponencial da Ea da reação catalítica de degradação em função da concentração dos sítios ácidos dos materiais, indicando que esta propriedade é significativa neste tipo de reação
Abstract: In last years it has talked a lot about the environment and the plastic waste produced and discarded. In last decades, the increasing development of research to obtain fuel from plastic material, by catalytic degradation, it has become a very attractive looking, as these tailings are discarded to millions worldwide. These materials take a long time to degrade themselves by ways said natural and burning it has not demonstrated a viable alternative due to the toxic products produced during combustion. Such products could bring serious consequences to public health and environment. Therefore, the technique of chemical recycling is presented as a suitable alternative, especially since could be obtain fractions of liquid fuels that can be intended to the petrochemical industry. This work aims to propose alternatives to the use of plastic waste in the production of light petrochemical. Zeolites has been widely used in the study of this process due to its peculiar structural properties and its high acidity. In this work was studied the reaction of catalytic degradation of high-density polyethylene (HDPE) in the presence HZSM-12 zeolites with different acid sites concentrations by thermogravimetry and pyrolysis coupled with GC-MS. The samples of the catalysts were mixed with HDPE in the proportion of 50% in mass and submitted to thermogravimetric analyses in several heating rates. The addition of solids with different acid sites concentrations to HDPE, produced a decrease in the temperature of degradation of the polymer proportional the acidity of the catalyst. These qualitative results were complemented by the data of activation energy obtained through the non-isothermal kinetics model proposed by Vyazovkin. The values of Ea when correlated to the data of surface acidity of the catalysts indicated that there is a exponential decrease of the energy of activation in the reaction of catalytic degradation of HDPE, in function of the concentration of acid sites of the materials. These results indicate that the acidity of the catalyst added to the system is one of the most important properties in the reaction of catalytic degradation of polyethylene
URI: http://repositorio.ufrn.br:8080/jspui/handle/123456789/17613
Appears in Collections:PPGQ - Mestrado em Química

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