Publicação
Adsorção de gases e vapores em xerogeis de sílica
| Resumo: | Os recursos energéticos são um dos focos dos interesses da atualidade como consequência da expansão do meio urbano-industrial e do crescimento populacional. Este trabalho prático foca três temas, nomeadamente o aumento da qualidade da gasolina, a purificação do Biogás e a purificação do etileno. Estes três temas podem beneficiar de uma solução comum, a adsorção. Neste trabalho utilizaram-se como materiais adsorventes Xerogeis de Sílica e Xerogeis Híbridos de Sílica, os últimos compostos por diferentes percentagens de grupos fenilo, sintetizados a diferentes valores de pH pelo método sol-gel. Pretende-se compreender a influência desses parâmetros de síntese e das características estruturais dos materiais no seu comportamento de adsorção em relação aos sistemas de gases de interesse mencionados e se se encontram dentro das alternativas promissoras para a aplicação em sistemas de separação de gases. Numa primeira abordagem, prévia ao estudo de adsorção, realizou-se o estudo da distribuição de microporosidade através de um Método baseado no integral da equação de Dubinin-Radushkevich (DR). No decurso da dissertação foi realizado o estudo de adsorção dos sistemas de gases Dióxido de Carbono/Metano, Etano/Etileno e do sistema de vapores de isómeros do hexano: n-hexano/3-Metilpentano/2,2-Dimetilbutano, através das técnicas de volumetria a pressões elevadas e de gravimetria com microbalança. Para o par CO2/CH4, todas as amostras demonstraram seletividade para o CO2. Para o par C2H6/C2H4 apenas as amostras de Xerogeis de Sílica apresentaram seletividade significativa para o Etileno. Por fim, para o sistema de isómeros do hexano foi possível a total separação do isómero linear dos ramificados apenas por uma das amostras de Xerogeis de Sílica, XG12. As amostras de Xerogeis Híbridos de Sílica não demonstraram uma seletividade significativa para este sistema. A amostra XG1 demonstra valores de seletividade alta para os sistemas CO2/CH4 e C2H6/C2H4, podendo ser um material promissor para processos de separação industrial comparativamente com os materiais identificados na literatura. |
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| Autores principais: | Fernandes, Joana Guimarães |
| Assunto: | Adsorção Biogás Etileno Purificação Xerogeis Teses de mestrado - 2017 |
| Ano: | 2017 |
| País: | Portugal |
| Tipo de documento: | dissertação de mestrado |
| Tipo de acesso: | acesso aberto |
| Instituição associada: | Universidade de Lisboa |
| Idioma: | português |
| Origem: | Repositório da Universidade de Lisboa |
| Resumo: | Os recursos energéticos são um dos focos dos interesses da atualidade como consequência da expansão do meio urbano-industrial e do crescimento populacional. Este trabalho prático foca três temas, nomeadamente o aumento da qualidade da gasolina, a purificação do Biogás e a purificação do etileno. Estes três temas podem beneficiar de uma solução comum, a adsorção. Neste trabalho utilizaram-se como materiais adsorventes Xerogeis de Sílica e Xerogeis Híbridos de Sílica, os últimos compostos por diferentes percentagens de grupos fenilo, sintetizados a diferentes valores de pH pelo método sol-gel. Pretende-se compreender a influência desses parâmetros de síntese e das características estruturais dos materiais no seu comportamento de adsorção em relação aos sistemas de gases de interesse mencionados e se se encontram dentro das alternativas promissoras para a aplicação em sistemas de separação de gases. Numa primeira abordagem, prévia ao estudo de adsorção, realizou-se o estudo da distribuição de microporosidade através de um Método baseado no integral da equação de Dubinin-Radushkevich (DR). No decurso da dissertação foi realizado o estudo de adsorção dos sistemas de gases Dióxido de Carbono/Metano, Etano/Etileno e do sistema de vapores de isómeros do hexano: n-hexano/3-Metilpentano/2,2-Dimetilbutano, através das técnicas de volumetria a pressões elevadas e de gravimetria com microbalança. Para o par CO2/CH4, todas as amostras demonstraram seletividade para o CO2. Para o par C2H6/C2H4 apenas as amostras de Xerogeis de Sílica apresentaram seletividade significativa para o Etileno. Por fim, para o sistema de isómeros do hexano foi possível a total separação do isómero linear dos ramificados apenas por uma das amostras de Xerogeis de Sílica, XG12. As amostras de Xerogeis Híbridos de Sílica não demonstraram uma seletividade significativa para este sistema. A amostra XG1 demonstra valores de seletividade alta para os sistemas CO2/CH4 e C2H6/C2H4, podendo ser um material promissor para processos de separação industrial comparativamente com os materiais identificados na literatura. |
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