RESUMO Catalisadores Fe-ZSM-5 tem mostrado alta atividade para decomposição de N2O (de-N2O), mas poucos trabalhos apresentam o seu desempenho junto com gases que coexistem nas emissões (CO2, CH4, O2 e H2O). Recentemente, Fe-BETA apresentou na de-N2O conversões superiores a Fe-ZSM-5, no entanto, a atividade desses catalisadores ainda precisa ser comparada em condições reais. Este trabalho tem como objetivo estudar o desempenho de Fe-BETA, Fe-ZSM-5 e Fe2O3 na decomposição de N2O com a adição de gases presentes em emissões reais. Os catalisadores Fe-BETA (preparado por troca iônica), Fe-ZSM-5 e Fe2O3 foram calcinados, caracterizados por FRX, DRX e TPR-H2 e avaliados na decomposição de N2O na presença de CO2, CH4, O2 e H2O. Os resultados evidenciaram a presença de óxido de ferro na superfície e de íons de ferro compensando carga na estrutura das zeólitas. A conversão de N2O aumentou com o aumento da temperatura de reação e os catalisadores Fe-ZSM-5 e Fe-BETA foram muito mais ativos do que Fe2O3 mássico. Esses resultados mostram que as espécies de ferro em posição de intercâmbio nas zeólitas são as mais ativas para a reação de decomposição de N2O. Os catalisadores Fe-ZSM-5 e Fe-BETA mostraram alta atividade (> 90%) e resistência à presença de CO2, CH4, O2 e H2O. Fe-BETA foi mais seletivo a reação de decomposição de N2O e mostrou grande potencial para o abatimento das emissões de N2O em condições reais.
ABSTRACT Fe-ZSM-5 catalysts has shown high activity for decomposition of N2O (de-N2O), but few works show their performance with coexisting gas emissions (CO2, CH4, O2 and H2O). Recently, Fe-BETA presented N2O conversion more high than Fe-ZSM-5, however, the activity of these catalysts still needs to compare in real conditions. This work aims to study the performance of Fe-BETA, Fe-ZSM-5 and Fe2O3 in the de-N2O with addition of gases present in real conditions. For this, Fe-BETA (prepared by ion exchange), Fe-ZSM-5 and Fe2O3 catalysts were calcined, characterized by XRF, XRD and H2-TPR and, evaluated in the N2O decomposition in the presence of CO2, CH4, O2 and H2O. The results showed the presence of iron oxide on surface and iron ions compensating load in the structure of the zeolites. The N2O conversion increased with increasing reaction temperature and the Fe-ZSM-5 and Fe-BETA catalysts were much more active than Fe2O3 pure. These results show that the iron species in the exchange position of zeolites are the most active for the reaction of N2O decomposition. The Fe-ZSM-5 and Fe-BETA catalysts showed high activity (> 90%) and resistance in the presence of CO2, CH4, O2 and H2O. Fe-BETA was more selective the reaction of decomposition of N2O and showed great potential for the reduction of N2O emissions in real conditions.