Título

ATIVIDADE CATALÍTICA DE OXIDAÇÃO DO MATERIAL PARTICULADO DE DIESEL ADITIVADO COM FERROCENO

CATALYTIC OXIDATION OF PATICULATE MATER USED IRON-DOPED DIESEL

Autoria

Cardoso, Gabriel; M.Tamborim, Sílvia; Schulz, Gracélie A. S.; Cataluña, Renato

DOI

10.5151/2594-5327-17792

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Resumo

O presente trabalho avalia a atividade catalítica de nanopartículas de ferro formadas durante a combustão do diesel aditivado com ferroceno em diferentes temperaturas, utilizando combustíveis com diferentes teores de enxofre. Na amostragem foi utilizado um motor/gerador diesel Toyama 4kVA com injeção mecânica operando em 3600 rpm e 2,8 kW de potência. O sistema de amostragem consiste de um filtro de fibra de vidro para retenção do material particulado (MP) em um suporte de aço inox utilizando um forno com controle eletrônico de temperatura para ajuste da temperatura de amostragem. A atividade catalítica de oxidação do MP gerado foi analisada em fluxo de He + O2 com detecção do CO2 produzido em função da temperatura, utilizando um espectrômetro de massas acoplado na saída do reator com uma rampa de aquecimento de 10°C/min. As análises mostraram que na presença das nanopartículas de ferro, a temperatura de início da oxidação do MP foi deslocada para 380°C e na ausência de nanopartículas é de 580°C. Estas nanopartículas no MP diminuem significativamente a temperatura de oxidação, obtendo-se alta atividade de oxidação na temperatura normal de operação dos motores Diesel, tornando viável a utilização deste aditivo na redução das emissões de MP destes motores.

 

The present study evaluated the catalytic activity of iron nanoparticles formed during combustion of diesel doped with ferrocene in different temperatures using fuel with different sulphur contents. In the sampling was utilized a motor/generator diesel Toyama 4kVA with mechanical injection operating in 3600 rpm and 2.8 kW of power. The sampling system consists of a fiberglass filter for particulate material (PM) retention on a stainless steel support using an oven with electronic temperature control for temperature adjustment of sampling. The catalytic activity for oxidation of the PM generated was analyzed in a flow system of He + O2 with detection of CO2 produced as a function of temperature, using a mass spectrometer coupled to the output of the reactor with a heating ramp of 10 °C/min. The analysis showed that the presence of iron nanoparticles, the start temperature oxidation of PM was shifted to 380 ° C and in the absence of nanoparticles is 580 ° C. These nanoparticles in the PM significantly decrease the oxidation temperature, resulting in high oxidation activity at normal operating temperature of diesel engines, making it feasible to use this additive in the reducing PM emissions of these engines.

Palavras-chave

Nanopartículas de ferro; Oxidação catalítica; Diesel; Material particulado.

Iron nanoparticles; Catalytic oxidation; Diesel; Particulate mater.