Síntese de transportadores sólidos de oxigênio á base de níquel e ferro: influência da razão La:Fe na reatividade

Melo, Dulce Maria de Araújo

Universidade Federal do Rio Grande do Norte

2016-12-15

Recirculação Química.

Captura de CO2.

Transportadores de oxigênio.

Perovskita.

O desenvolvimento dos processos de Recirculação Química fez com que a captura de CO2 se tornasse uma tecnologia viável. O processo de recirculação é dado pela presença de um transportador de oxigênio que circula entre os reatores de ar e combustível, gerando calor ou H2. A seleção de um bom transportador de oxigênio é de fundamental importância para processos eficientes. Os óxidos metálicos simples são os mais utilizados, porém, óxidos complexos do tipo perovskitas ABO3 vem sendo desenvolvidos para a serem utilizados como transportadores de oxigênio. O objetivo deste trabalho é a preparação de perovskitas do tipo LaFeO3 com razões La:Fe 1:1, 1:2 e 1:3 para aplicação como transportadores de oxigênio e avaliar o comportamento dessas perovskitas antes e após a impregnação de NiO em diferentes temperaturas. As perovskitas foram sintetizadas pelo método Pechini modificado, utilizando a gelatina como formador da rede, em substituição ao etileno glicol. Após a preparação da perovskita, através de impregnação incipiente foi adicionado 20% de NiO ao material. A caracterização dos materiais foi feita através das análises de difração de raios-X (DRX), microscopia eletrônica de varredura com microanálise química (MEV/EDS) e redução e oxidação à temperatura programada (RTP/OTP). Os resultados revelam que os óxidos sintetizados obtiveram um alto grau de cristalinidade, morfologia esférica e aglomerada. Na medida que a razão La:Fe diminui, maior é a quantidade de Fe2O3 livre e maior é a capacidade de transporte de oxigênio. Após a impregnação do NiO a 600ºC, a capacidade de transporte de oxigênio aumentou, bem como a reatividade em reações redox. Já quando o NiO foi impregnado a 900ºC, ocorreu um decaimento na reatividade e na capacidade de transporte de oxigênio, uma vez que ocorreu a formação de espécies com baixo potencial de redução.