Estudo do desempenho catalítico das zeólitas Beta e ZSM-5 contendo ferro para decomposição de óxido nitroso

Resumo

Catalisadores Fe-ZSM-5 tem mostrado alta atividade para decomposição de N2O (de-N2O), mas poucos trabalhos
apresentam o seu desempenho junto com gases que coexistem nas emissões (CO2, CH4, O2 e H2O).
Recentemente, Fe-BETA apresentou na de-N2O conversões superiores a Fe-ZSM-5, no entanto, a atividade
desses catalisadores ainda precisa ser comparada em condições reais. Este trabalho tem como objetivo estudar
o desempenho de Fe-BETA, Fe-ZSM-5 e Fe2O3 na decomposição de N2O com a adição de gases presentes
em emissões reais. Os catalisadores Fe-BETA (preparado por troca iônica), Fe-ZSM-5 e Fe2O3 foram
calcinados, caracterizados por FRX, DRX e TPR-H2 e avaliados na decomposição de N2O na presença de
CO2, CH4, O2 e H2O. Os resultados evidenciaram a presença de óxido de ferro na superfície e de íons de ferro
compensando carga na estrutura das zeólitas. A conversão de N2O aumentou com o aumento da temperatura
de reação e os catalisadores Fe-ZSM-5 e Fe-BETA foram muito mais ativos do que Fe2O3 mássico. Esses
resultados mostram que as espécies de ferro em posição de intercâmbio nas zeólitas são as mais ativas para a
reação de decomposição de N2O. Os catalisadores Fe-ZSM-5 e Fe-BETA mostraram alta atividade (> 90%) e
resistência à presença de CO2, CH4, O2 e H2O. Fe-BETA foi mais seletivo a reação de decomposição de N2O
e mostrou grande potencial para o abatimento das emissões de N2O em condições reais.