O estudo realizado no doutorado, acerca da aplicação do material mesoporoso tipo Al-MCM-41, apresentou resultados satisfatórios perante os objetivos. Dentre os quais, concluiu-se:
quanto à obtenção do catalisador nanoestruturado Al-MCM-41 e às características físico-químicas, como propriedades texturais, perfis térmicos, determinação da acidez superficial (cuja elevada acidez foi considerada aplicável aos materiais tipo petróleo), espectros de absorção no infravermelho (que revelou eficiência na calcinação à 450ºC para na remoção do grupo CTMA+, e evidenciou a presença dos grupos inorgânicos da estrutura hexagonal do Al-MCM-41), conclui-se que o Al-MCM-41 sintetizado mostrou morfologia semelhante e em conformidade com a apresentada na literatura, sendo caracterizada como pertencente à família M41S;
quanto ao estudo termogravimétrico, pôde-se chegar as seguintes conclusões: a quantidade de catalisador adicionada in situ a partir de 5% de Al-
MCM-41, as perdas de massas foram maiores no evento II, chamado de na zona de craqueamento, revelando uma atuação mais pronunciada do Al-MCM-41 nessa etapa de degradação;
com 10% de Al-MCM-41 in situ, foi considerado a melhor quantidade para uso, onde é atingido o maior percentual de perda de massa para ambos os eventos, seja no evento I, chamada de zona de destilação, ou na zona de craqueamento (evento II), para ambos os petróleos P2 e P5; quanto ao estudo cinético pelo método não-isotérmico, conclui-se que:
a aplicação dos modelos de cinética livre, model free kinetics, foram de extrema importância, pois demonstrou que o Al-MCM-41 realmente tem atividade catalítica, atuando na diminuição da Energia de Ativação do sistema petróleo-catalisador;
para ambos os petróleos P2 e P5, foram separados de forma intencional os eventos de perda de massa das curvas TG/DTG e aplicados os modelos cinéticos, para entender em qual zona o catalisador estava atuando mais efetivamente. Conclui-se daí, que a amplitude da eficiência
do Al-MCM41 é mostrada mais fortemente na zona de craqueamento, como indicado pela termogravimetria, onde há uma diminuição da Energia de ativação necessária em até 56% para o P2 + cat 20% (de 227,44 à 99,31 kJmol-1) e de até 58% para o P5 + cat 10% (de 210,45 à 87,74 kJmol-1);
conclui-se que para o petróleo P2, cujo ºAPI é igual à 14,0, apenas com 20% de catalisador é alcançado a menor energia de ativação, enquanto para o petróleo P5 (ºAPI = 18,5), a menor quantidade de energia já é atingida com 10% de Al-MCM-41, revelando a influencia do ºAPI, já que quanto maior o ºAPI, maior a quantidade de hidrocarbonetos leves, o que acontece com o P5, em sendo maior que P2, possui hidrocarbonetos leves;
a melhor quantidade de catalisador Al-MCM-41 para ser usada em petróleos pesados de ºAPI entre 10 e 22, está entre 10 e 20%, sendo para essa tese, a melhor quantidade para o P2(ºAPI = 14,0), 20% e, para o P5 (ºAPI = 18,5), 10% de Al-CMC-41 in situ.
SUGESTÕES PARA TRABALHOS FUTUROS
Variar numa faixa mais estreita os percentuais de catalisador adicionados às amostras de petróleos pesados, por volta de 0,5%, a fim de verificar em qual faixa há um maior abaixamento de energia de ativação e assim, maior atividade catalítica;
Usar outros materiais mesoporosos, como SBA-15 e hidróxidos duplos como catalisadores para materiais tais como, petróleos e outros como polímeros e plásticos;
Usar outras técnicas analíticas, tais como cromatografia com destilação simulada, termogravimetria com espectrômetro de massas e pirolisador acoplado a um cromatógrafo para melhorar a análise dos resultados obtidos com aplicação de Al-MCM-41 em amostras de petróleo.
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