Characterization of ZSM-5 modified with niobium pentoxide: the study of thiophene adsorption

Abstract

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.