Preparação, caracterização e aplicação de derivados do ácido 12- tungstofosfórico suportado em SBA-15

Abstract

Heteropoliácidos (HPA) têm sido utilizados na forma protônica ou suportada, sendo esta forma preferível por adquirir propriedades melhoradas em aplicações catalíticas. Esse trabalho relata a preparação, caracterização e aplicação de sais de prata substituídos, derivados do H3PW12O40 (HPW) nas seguintes estequiometrias: AgxH3-xPW12O40, (sendo x= 1,0; 1,5; 2,0; 2,5 e 3,0). A atividade dos sais foi avaliada na reação de desidratação de etanol, a uma temperatura de 300 °C, tendo como objetivo a formação de etileno. Para a série de sais de prata testada foi observada que a conversão de etanol para o catalisador Ag2HPW foi a mais elevada. Diante deste comportamento excepcional do catalisador Ag2HPW, realizou-se um estudo da reação em diferentes temperaturas (200, 250, 300, 350 e 400 °C) obtendo-se conversões de 27,6; 50,2; 63,5; 69,9 e 77,1%, respectivamente. Por conseguinte, este sal foi escolhido para ser suportado em sílica mesoporosa do tipo SBA-15, com posterior avaliação na reação de desidratação. A estrutura do tipo Keggin da fase ativa foi mantida após a impregnação no suporte, enquanto a área específica aumentou de 5 para 576 m2g-1, após a deposição sobre o substrato mesoporoso. A conversão do catalisador suportado 20% Ag2HPW/SBA-15 foi testada nas temperaturas de 300 e 400 °C, apresentando uma conversão de 86 e 100% e seletividade para etileno de 88 e 100%, respectivamente. Esses resultados demonstraram que a conversão de etanol aumentou consideravelmente em comparação com a fase ativa pura do derivado de prata do HPW (i.e., Ag3PW).