Estudos in situ e operando de catalisadores heterogêneos para a conversão de CO2

• Processo: 21/05246-4
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores
• Data de Início da vigência: 01 de novembro de 2022
• Data de Término da vigência: 31 de outubro de 2027
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia Química - Tecnologia Química
• Pesquisador responsável: Luiz Gustavo Possato
• Beneficiário: Luiz Gustavo Possato
• Instituição Sede: Faculdade de Ciências (FC). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Bauru. Bauru , SP, Brasil
• Auxílio(s) vinculado(s): 22/15444-0 - EMU concedido no no processo 2021/05246-4: Cromatógrafo Agilent 8860, AP.EMU; 22/15445-7 - EMU concedido no processo 2021/05246-4: Raman compacto de bancada ou campo. Sistema fibra ótica e sonda, detector CCD resfriado, laser de 532nm e 30 mW, resolução < 3,5 cm-1 e faixa de trabalho igual a 65 - 3400 cm-1: garantia 12 meses, AP.EMU
• Bolsa(s) vinculada(s): 24/18728-5 - Síntese e caracterização de estruturas ZIF-8 de zinco e níquel amino modificados para a captura de CO2, BP.IC; 24/18617-9 - Síntese e caracterização de estruturas ZIF-8 de zinco e níquel amino modificados para a metanação do CO2 e análise por espectroscopia Raman em condições operando, BP.IC; 24/02143-8 - Síntese e caracterização de estruturas ZIF-8 para a redução de CO2: um estudo operando, BP.IC; + mais bolsas vinculadas 23/12559-4 - Síntese e caracterização de catalisadores Cu-ZnO/Al2O3 para a redução de CO2: um estudo operando, BP.IC; 23/04143-2 - Avaliação quimiométrica de catalisadores Ni/CeO2 na reação de redução de CO2 obtidos por coprecipitação: um estudo operando, BP.DD; 23/03912-2 - Avaliação operando de vacâncias em catalisadores Ni/CeO2 na redução de CO2, BP.MS; 23/03909-1 - Estudos de catalisadores ácidos e básicos para a reação de metanação do CO2: um estudo operando, BP.IC; 23/03754-8 - Avaliação de surfactantes e promotores na síntese de catalisadores Ni/CeO2: um estudo operando, BP.IC; 22/14265-5 - Estudos in situ e operando de catalisadores heterogêneos para a conversão de CO2, BP.JP - menos bolsas vinculadas
• Assunto(s): Catálise heterogênea Catalisadores Metano Dióxido de carbono Óxidos mistos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Catalisador | catálise heterogênea | Conversão de dióxido de carbono | Estudos em condições operando | Metano | óxidos mistos | Catálise Heterogênea

Resumo

Este projeto de pesquisa objetiva a estruturação e o funcionamento de uma nova linha de pesquisa em catálise heterogênea no Laboratório de Nanotecnologia da Unesp de Bauru dedicada a estudos cinéticos de catalisadores em condições operando, principalmente para a conversão de compostos envolvidos em problemas ambientais, como é o caso do CO2 para o efeito estufa. O cerne da pesquisa será identificar as tendências gerais da atividade dos catalisadores, bem como os desafios e oportunidades, na concepção de interfaces metal/óxido para alcançar a hidrogenação seletiva de CO2 através do monitoramento através da espectroscopia Raman em condições operando. Os esforços serão concentrados no desenvolvimento de estudos cinéticos, avaliando espécies adsorvidas durante a reação catalítica, e também no monitoramento do catalisador pela interface metal/óxido para determinar a seletividade do produto da hidrogenação de CO2 a metano (CH4). Além disso, outras técnicas em condições operando também serão aplicadas como absorção e difração de raios X, através de colaborações com síncrotrons do Brasil e do exterior, por meio de colaborações nacionais e internacionais. As técnicas resolvidas no tempo (Raman e XAS) terão análise quimiométrica apropriada através da detecção de intermediários de reação por Análise de Componentes Principais (PCA) e a quantificação desses intermediários por Resolução Multivariadas de Curvas com Mínimos Quadrados Alternantes (MCR-ALS), ferramenta adequada para a avaliação em espectroscopia. A priori, catalisadores heterogêneos do tipo Ni/Al2O3, Ni/MgO e Ni/CeO2 serão preparados através de sínteses que resultem no controle das propriedades físico-químicas e, principalmente, no tamanho da partícula da fase ativa. Isso será determinante para o design racional de interfaces de metal/óxido, escolhendo a combinação apropriada de metal-suporte, e resultando em alta atividade e seletividade para a hidrogenação de CO2. (AU)

Publicações científicas

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(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

SILVA, GABRIEL R.; ASSIS, MATHEUS S.; POSSATO, LUIZ G.. Synthesis of MgO Using the Sol-gel Method: Correlation Between CTAB Surfactant Concentration and MgO Properties. MATERIALS RESEARCH-IBERO-AMERICAN JOURNAL OF MATERIALS, v. 27, p. 8-pg., 2024-01-01. (23/04143-2, 21/02152-9, 23/03909-1, 21/05246-4)

ASSIS, MATHEUS S.; LUCAS, MARCELA A.; BRIOIS, VALERIE; POSSATO, LUIZ G.. In situ evaluation of Ni/CeO2 catalysts synthesized via polymeric precursor method by XAS for CO2 reduction. APPLIED CATALYSIS B-ENVIRONMENTAL, v. 369, p. 15-pg., 2025-07-15. (23/04143-2, 21/02152-9, 22/15445-7, 22/14265-5, 22/15444-0, 21/05246-4)

LEANDRO MARTINS; LAURA L. SILVA; LUIZ G. POSSATO. BOAS PRÁTICAS E EQUÍVOCOS NAS MEDIDAS DE ATIVIDADE CATALÍTICA DE MATERIAIS EM TERMOCATÁLISE. Química Nova, v. 47, n. 2, 2024-05-10. (18/01258-5, 17/21965-5, 21/05246-4)

RICCI, LUCAS S.; LUCAS, MARCELA A.; DE SOUZA, JOAO C. P.; POSSATO, LUIZ G.. Evaluation of Properties Changes by the Addition of Surfactant in the Synthesis of Ni/CeO2. MATERIALS RESEARCH-IBERO-AMERICAN JOURNAL OF MATERIALS, v. 27, p. 8-pg., 2024-01-01. (23/03754-8, 23/04143-2, 21/05246-4, 22/14265-5)