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Please use this identifier to cite or link to this item: https://repositorio.unb.br/handle/10482/28823
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Title: Characterization of ZSM-5 modified with niobium pentoxide: the study of thiophene adsorption
Authors: Cavalcanti, Rodrigo M.
Barros, Ivoneide de C. L.
Dias, José A.
Dias, Sílvia C. L.
Assunto:: ZSM-5 zeolite
niobium pentoxide
kinetics
adsorption
thiophene
Issue Date: 2013
Publisher: Sociedade Brasileira de Química
Citation: J. Braz. Chem. Soc.,v.24,n.1,p.40-50,2013
Abstract: ZSM-5 adsorbents impregnated with Nb2O5 were applied in the sulfur removal in the form of thiophene, refractory substance of difficult removal of liquid fuels. For this purpose, a model fuel containing iso-octane contaminated with thiophene in concentrations of 877.5 to 1155 ppmw was prepared. The samples were characterized by X-ray diffractometry (XRD), Fourier transform infrared (FTIR) and Fourier transform-Raman (FT-Raman) spectroscopies for confirmation of the adsorbents, being prioritized the adsorption study with that containing 5 wt.% of niobium pentoxide, because it showed a greater capacity for removal of thiophene. The best results of adsorption were achieved at 353 K, a longer time to reach equilibrium was observed. Under these conditions, the best kinetic fitting was achieved using the equation of pseudo-second order, demonstrating the domain of the phenomenon of chemisorption. While under lower temperatures, the diffusion model presented a better approximation of the experimental results. Also, the increasing of temperature did enhance spontaneous processes.
Adsorventes ZSM-5 impregnados com Nb2O5 foram aplicados na remoção de enxofre sob a forma de tiofeno, substância refratária de difícil remoção dos combustíveis líquidos. Para tanto, foi preparado um combustível modelo contendo iso-octano contaminado com tiofeno nas concentrações de 877,5 a 1155 ppmw. As amostras foram caracterizadas por difratometria de raios X (XRD), espectroscopias no infravermelho (FTIR) e Raman (FT-Raman) por transformada de Fourier para confirmação dos adsorventes obtidos, sendo priorizado o estudo de adsorção com aquele contendo 5% de pentóxido de nióbio, que apresentou uma maior capacidade de remoção de tiofeno. Os melhores resultados de adsorção foram alcançados a 353 K, sendo observado um maior tempo para atingir o equilíbrio. Sob essas condições, o melhor ajuste cinético foi alcançado utilizando a equação de pseudo-segunda ordem, evidenciando o domínio do fenômeno de quimissorção. Por outro lado, sob menores temperaturas, o modelo de difusão apresentou uma melhor aproximação dos resultados experimentais. O aumento da temperatura também favoreceu os processos espontâneos.
DOI: https://dx.doi.org/10.1590/S0103-50532013000100007
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