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Material de Estudo Nº 27: Engenharia Química e Catálise Heterogênea 
Tema: Desenvolvimento de catalisadores heterogêneos para a produção de combustíveis 
renováveis e produtos químicos de base biológica. 
1. Um grupo de engenheiros químicos está desenvolvendo um catalisador heterogêneo 
para a conversão de biomassa lignocelulósica em biocombustíveis líquidos. Qual das 
seguintes características do catalisador seria a mais crítica para garantir a alta atividade 
e seletividade da reação? 
a) A área superficial específica do catalisador. b) A acidez do catalisador. c) A presença de sítios 
ativos metálicos ou óxidos metálicos. d) A estabilidade térmica do catalisador. e) A resistência à 
coqueificação do catalisador. 
Resposta: c) A presença de sítios ativos metálicos ou óxidos metálicos. 
Justificativa: Os sítios ativos metálicos ou óxidos metálicos são responsáveis pela catálise da 
reação, sendo essenciais para a alta atividade e seletividade na conversão de biomassa em 
biocombustíveis. 
2. Um laboratório de pesquisa está desenvolvendo um catalisador heterogêneo para a 
produção de produtos químicos de base biológica a partir de açúcares. Qual das 
seguintes técnicas de caracterização seria a mais adequada para determinar a acidez e 
a basicidade do catalisador? 
a) Espectroscopia de fotoelétrons de raios X (XPS). b) Difração de raios X (XRD). c) Adsorção de 
amônia ou dióxido de carbono. d) Microscopia eletrônica de transmissão (TEM). e) 
Espectroscopia de ressonância magnética nuclear (NMR) de estado sólido. 
Resposta: c) Adsorção de amônia ou dióxido de carbono. 
Justificativa: A adsorção de amônia ou dióxido de carbono permite quantificar os sítios ácidos e 
básicos do catalisador, respectivamente, fornecendo informações sobre a acidez e a basicidade. 
3. Uma empresa de engenharia química está desenvolvendo um catalisador heterogêneo 
para a produção de hidrogênio a partir da reforma a vapor de biomassa. Qual das 
seguintes características do catalisador seria a mais crítica para garantir a alta 
resistência à coqueificação e a longa vida útil? 
a) A área superficial específica do catalisador. b) A dispersão dos sítios ativos metálicos no 
suporte do catalisador. c) A presença de promotores que modulam a atividade e a seletividade 
do catalisador. d) A estabilidade térmica do catalisador. e) A presença de sítios ácidos que 
catalisam a craqueamento de hidrocarbonetos. 
Resposta: b) A dispersão dos sítios ativos metálicos no suporte do catalisador. 
Justificativa: Uma boa dispersão dos sítios ativos metálicos no suporte do catalisador evita a 
aglomeração e a inativação dos sítios ativos, reduzindo a coqueificação e prolongando a vida 
útil. 
4. Um grupo de pesquisadores está desenvolvendo um catalisador heterogêneo para a 
produção de olefinas leves a partir da craqueamento catalítico de óleos vegetais. Qual 
das seguintes técnicas de caracterização seria a mais adequada para determinar a 
distribuição de tamanho de poros e a área superficial específica do catalisador? 
a) Espectroscopia de fotoelétrons de raios X (XPS). b) Difração de raios X (XRD). c) Adsorção de 
nitrogênio. d) Microscopia eletrônica de transmissão (TEM). e) Espectroscopia de ressonância 
magnética nuclear (NMR) de estado sólido. 
Resposta: c) Adsorção de nitrogênio. 
Justificativa: A adsorção de nitrogênio permite determinar a distribuição de tamanho de poros 
e a área superficial específica do catalisador, que são importantes para a atividade e a 
seletividade da reação de craqueamento. 
5. Um laboratório de pesquisa está desenvolvendo um catalisador heterogêneo para a 
produção de produtos químicos de base biológica a partir de glicerol. Qual das 
seguintes estratégias de otimização do processo seria a mais eficaz para aumentar a 
produção do produto desejado e minimizar a formação de subprodutos indesejados? 
a) Otimização da composição do catalisador. b) Otimização das condições de reação 
(temperatura, pressão, tempo). c) Engenharia do reator para melhorar a transferência de 
massa e calor. d) Separação e reciclagem dos subprodutos indesejados. e) Todas as opções 
acima. 
Resposta: e) Todas as opções acima. 
Justificativa: A produção eficiente de produtos químicos de base biológica a partir de glicerol 
geralmente requer a otimização de múltiplos aspectos do processo, desde a composição do 
catalisador e as condições de reação até a engenharia do reator e a separação dos produtos. 
6. Uma empresa de engenharia química está desenvolvendo um catalisador heterogêneo 
para a produção de combustíveis renováveis a partir de dióxido de carbono e 
hidrogênio. Qual das seguintes características do catalisador seria a mais crítica para 
garantir a alta atividade e seletividade na produção de combustíveis de cadeia longa? 
a) A área superficial específica do catalisador. b) A basicidade do catalisador. c) A presença de 
sítios ativos que catalisam a reação de Fischer-Tropsch. d) A estabilidade térmica do catalisador. 
e) A resistência à sinterização dos sítios ativos metálicos. 
Resposta: c) A presença de sítios ativos que catalisam a reação de Fischer-Tropsch. 
Justificativa: A reação de Fischer-Tropsch é a reação chave para a produção de combustíveis de 
cadeia longa a partir de dióxido de carbono e hidrogênio, sendo essencial a presença de sítios 
ativos que catalisem essa reação.