Desenvolvimento de nanocatalisadores avançados de níquel e cobre altamente eficientes na produção de gás de síntese pela reação reversa de deslocamento gás-água (RWGS)

Resumo

Embora muito progresso tenha sido feito ao longo das últimas décadas na melhoria da qualidade do ar, sérios problemas ambientais atribuídos a emissão descontrolada de gases de efeito estufa (dióxido de carbono (CO2), metano (CH4), óxido nitroso (N2O), perfluorcarbonetos (PFC's )) na atmosfera permanecem. Em particular, a redução da emissão de dióxido de carbono tem sido constantemente objeto de muitos estudos na tentativa de reduzir a sua concentração na atmosfera, a fim de atenuar as consequências do aquecimento global. Neste contexto, uma das vias explorada tem sido a conversão catalítica de CO2 a CO, que uma vez combinando com H2, forma a mistura conhecida como gás de síntese. O gás de síntese, por sua vez, é utilizado em diferentes processos industriais. Neste sentido, o desenvolvimento de catalisadores de elevada atividade e robustos para a produção de gás de síntese é um desafio científico. O processo de reação reversa de deslocamento gás-água (sigla em inglês-RWGS) é uma reação química em que o dióxido de carbono reage com hidrogênio para formar água e monóxido de carbono de elevada pureza. A utilização de nanomateriais, especialmente nanopartículas metálicas de níquel (Ni) e cobre (Cu) podem desempenhar um papel importante na reação de RWGS com potencial aplicação no desenvolvimento de processos sustentáveis. Este projeto de pesquisa tem como objetivo desenvolver novos catalisadores de Ni e Cu em escala (sub)nanométrica preparados através de um novo e altamente eficiente método de deposição por sputtering, o que permitirá um melhor controle do tamanho, forma e composição química dos materiais nanoestruturados. Além disso, estratégias complementares serão implementadas na preparação dos catalisadores metálicos com propriedades estruturais e texturais bem definidas, tendo em vista a sua aplicação específica no processo de RWGS.