8/16/2019 Natureza Sitios Acidos

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NATUREZA DOS SÍTIOS ÁCIDOS EM ZEÓLITAS

Principais aplicações das zeólitas em catálise catalisadores ácidospresença de sítios ácidos (sítios protônicos) com atividade superior a dossólidos ácidos tradicionais

Sítios ácidos de Brö sted

Íons H+ cations de compensação

OSi

OAl

OSi

O

OOOO O O

_ H

O

Si

O

Al

O

Si

O

OOOO O O

H

sítio ácido de Brönsted

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Sítios ácidos de Le!is

desidro ilação de sítios de !r"nsted

OSi

OAl

OSi

O

OOOO O O

H

2O

SiO

Al

O OO O

Si

OO

O _ H

OSi

OAl

OSi

O

OOOO O O

+ + + H 2 O

proposta tradicional críticas esp#cies Si$ % não

identi&icadas (instáveis ''')

S"tio ácido de Le!is

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presença de esp#cies de l e tra rede ( * ) desaluminização

+ Al(OH) 3Si Si

Si

AlO

O

O

O

Si

H +

Si OH SiHO

Si

OH

Si

HO

3 H 2O

,idrólise das li-ações l.$.Si da estrutura zeolítica a altas

temperaturas e tração do l da rede e &ormação de esp#ciescatiônicas e neutras /ue se depositam no interior dos poros dazeólita “alumina extra-rede” ( * ou *0 . e tra.&rame1or2 alumina ou 30 . non.&rame1or2 alumina)

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*m4ora a * neutra se5a muitas vezes representada por l($H) %6e istem evid7ncias de /ue ela pode se apresentar so4 diversas &ormasdependendo das interações envolvidas6 como por e emplo8

Al#O$%& ' $ ' Z( Al#O$%)' Z( ' $ )O

9i&erentes &ormas de * 8

. esp#cies catiônicas Al'& *Al ( O ( Al+,'

AlO'

Al#O$%)'

Al#O$%) '

. esp#cies neutras AlO#O$% Al)O& Al#O$%

&

Al O Al O Al

O3+

OAl

OAl

2+

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-ATORES .UE A-ETAM A ATI/IDADE DAS ZEÓLITASEM CATÁLISE ÁCIDA

tividade das zeólitas em catálise ácida depende da /uantidade de sítiosácidos protônicos e da atividade dos mesmos

atividade dos sítios ácidos # in&luenciada por8

ocalização dos sítios acessi4ilidade dos rea-entes aos sítios ácidosestrutura porosa da zeólita

9ensidade (concentração) de sítios reações 4i e polimoleculares

umento da ta a de troca protônica

0orça ácida dos sítios

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0orça ácida dos sítios

maior nas zeólitas /ue nos aluminossilicatos amor&os aumenta com8

: o aumento no ;n-ulo de li-ação l.($H).Si estrutura da zeólita

H% a =?@A) B HCSEA

: o a&astamento entre os sítios (SiG l↑ )

. maior eletrone-atividade do Si em relação ao l maioratração do par eletrônico da li-ação Si $ para o Si e6portanto6 do H para o $ (li-ação H $) aumento do caráteriônico da li-ação $H

. &orça má ima sítios isolados @.333 (cada l apresentaapenas Si na se-unda espera de coordenação)

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a&etada pela interação entre sítios de !r"nsted e de e1is

Al

O

H

SiAl

(ALER)

: redução na &orça ácida eliminação de sítios de !r"nsted

Al#O$%& ' $ ' Z( Al#O$%)' Z( ' $ )O

: aumento da &orça ácida