Estudos sobre a influência da hierarquização da zeólita *BEA suportada com Nb2O5 em reações de desidratação do etanol e do 1-propanol

Abstract

Este estudo investigou os efeitos de diferentes tratamentos em zeólitas amoniacais, visando otimizar suas propriedades estruturais e catalíticas para a conversão de etanol e 1-propanol. As zeólitas foram tratadas com dois métodos distintos: 2x-HFSA e NaOH-HCl, e impregnadas com diferentes teores de Nb2O5 (5, 10, 15 e 20%). Após a modificação, os catalisadores foram avaliados em reações de desidratação de etanol e 1-propanol a diferentes temperaturas (230 e 250 °C), para analisar os impactos das modificações na conversão dos álcoois e na seletividade dos produtos formados. Foram aplicados métodos de Aprendizado de Máquina para avaliar qual a influência das modificações e da temperatura de reação para a conversão dos álcoois e seletividade dos principais produtos. O estudo evidenciou a importância do teor de Nb2O5 e das condições de reação. Todos os catalisadores modificados promoveram maior conversão de etanol, sendo o tratamento NaOH-HCl responsável por uma conversão 13% superior ao HFSA. A impregnação com Nb2O5 aumentou a conversão, especialmente no catalisador 5Nb-HFSA, devido à maior superfície externa e à mesoporosidade. A seletividade para etileno foi maior nos catalisadores tratados com NaOH-HCl, atingindo 86% no 15Nb-NaOH, enquanto o tratamento HFSA favoreceu uma conversão mais equilibrada entre etileno e dietil éter (DEE). A temperatura mais alta aumentou a conversão, com o 20Nb-NaOH mostrando melhor desempenho a 250 °C, favorecendo a acessibilidade aos sítios ácidos. A temperatura também teve um impacto significativo nas conversões de 1-propanol, com o NaOH-HCl favorecendo a conversão para propeno e seletividade superior.