Modificação de Zeólita *BEA com óxido de ferro(III)

Abstract

Em busca de novos materiais na área de catálise heterogênea, os quais apresentem alta seletividade reacional, baixo custo de produção e possam ser reutilizados em diversos ciclos reacionais, a modificação das estruturas zeolíticas pela inserção de óxidos de metais de transição, vem se mostrando como uma boa alternativa para síntese de novos catalisadores. No presente trabalho, a estrutura zeolítica *BEA foi modificada pelo processo de impregnação incipiente com diferentes percentuais (10, 20 e 40% m/m) de óxido de ferro(III), visando a caracterização estrutural, morfológica e textural desses novos materiais catalíticos. Essas caracterizações foram realizadas pelas técnicas de UV-Vis, UV-Vis DRS, FT-IR, Raman, DRX, MEV, MET, por análises texturais e térmicas, demonstrando eficiência na inserção do óxido de ferro(III) na superfície do suporte zeolítico. Além desse óxido, foram detectadas outras espécies de ferro(III) que podem interferir na boa dispersão da espécie α-Fe2O3 na superfície do suporte, influenciando na natureza e quantidade de sítios ácidos presentes na sua estrutura. Importantes propriedades foram observadas como a manutenção da estrutura do suporte, elevada cristalinidade relativa (95% - 70%), presença da espécie α-Fe2O3 (fase cristalográfica hexagonal), band gap na faixa de 2,0 eV. Além disso, um aumento da mesoporosidade e área externa (excetuando o catalisador de 20% Fe2O3/*BEA) dos catalisadores e o aumento da quantidade de sítios ácidos para o catalisador de 10% Fe2O3/*BEA demostraram que a síntese desses catalisadores foi satisfatória e que esses materiais apresentam propriedades promissoras (em especial, o catalisador de 10% Fe2O3/*BEA) para aplicação em catálise heterogênea, como por exemplo em processos oxidativos e fotocatalíticos.