Estudo de catalisadores baseados em nanocompósitos do tipo metal-óxido dopados e encapsulados por revestimento mesoporoso para a obtenção do metanol a partir da hidrogenação do CO2

• Processo: 17/10154-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2017
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2020
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Química - Processos Industriais de Engenharia Química
• Acordo de Cooperação: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
• Pesquisador responsável: Elisabete Moreira Assaf
• Beneficiário: Marco Aurélio de Lima Silva Rossi
• Instituição Sede: Instituto de Química de São Carlos (IQSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 15/06246-7 - Aplicação do conceito de biorrefinaria a estações de tratamento biológico de águas residuárias: o controle da poluição ambiental aliado à recuperação de matéria e energia, AP.TEM
• Assunto(s): Nanocompósitos Dopagem eletrônica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: catalisadores heterogêneos | dopagem | encapsulamento | Hidrogenação de CO2 | nanocompósitos | Catálise Heterogêna

Resumo

Os sistemas de tratamento de águas residuárias e esgoto se mostram cada vez mais importantes no que se refere ao manejo sustentável dos recursos hídricos atuais. Apesar da grande eficiência desses sistemas, certos aspectos ainda podem ser aprimorados como a busca por destinação apropriada dos componentes do biogás gerado no processo. O biogás é constituído, principalmente, por CO2 e CH4, gases estufa cuja emissão atmosférica se revela muito danosa ao meio ambiente. Especificamente no que se refere ao CO2, a redução térmica por hidrogenação catalítica desse composto a produtos químicos de interesse comercial se mostra como uma das mais promissoras ações sob os pilares atuais da sustentabilidade. Considerando-se os produtos que podem ser obtidos por essa reação, grande destaque é conferido ao metanol por suas variadas possibilidades de aplicação que geram uma alta demanda de produção anual. De todas as classes de catalisadores que podem ser empregadas, os compósitos constituídos entre metais e óxidos metálicos apresentam características que os tornam muito apropriados ao processo. Apesar de muito se ter avançado nos últimos anos no desenvolvimento de sistemas catalíticos cada vez mais eficientes, os catalisadores atuais ainda podem ser aprimorados a partir de estratégias de manipulação da natureza química e estrutural dos materiais objetivando, dentre outros aspectos, maior contato interfacial entre os componentes, maior dispersão metálica, formação mais facilitada de vacâncias de oxigênio nos óxidos, maior resistência à agregação das partículas e menor desativação por envenenamento através da água formada durante a reação para que se obtenha melhorias expressivas na atividade, seletividade e estabilidade nos processos catalíticos. Diante disso, o presente trabalho tem por objetivo a síntese de catalisadores baseados em nanocompósitos de cobre-zircônia e cobre-céria dopados com In e La e encapsulados por sílica mesoporosa e sua aplicação como catalisadores na hidrogenação de CO2 a metanol. (AU)

Publicações científicas

(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)

RASTEIRO, LETICIA F.; ROSSI, MARCO A. L. S.; ASSAF, JOSE M.; ASSAF, ELISABETE M.. Low-pressure hydrogenation of CO2 to methanol over Ni-Ga alloys synthesized by a surfactant-assisted co-precipitation method and a proposed mechanism by DRIFTS analysis. CATALYSIS TODAY, v. 381, n. SI, p. 261-271, DEC 1 2021. (14/50279-4, 17/22671-5, 15/06246-7, 17/10154-6)

ROSSI, MARCO A.; VIEIRA, LUIZ H.; RASTEIRO, LETICIA F.; FRAGA, MARCO A.; ASSAF, JOSE M.; ASSAF, ELISABETE M.. Promoting effects of indium doped Cu/CeO2 catalysts on CO2 hydrogenation to methanol. REACTION CHEMISTRY & ENGINEERING, v. 7, n. 7, p. 14-pg., 2022-04-07. (18/12021-6, 15/06246-7, 14/50279-4, 17/22671-5, 17/10154-6)

ROSSI, MARCO A.; RASTEIRO, LETICIA F.; VIEIRA, LUIZ H.; FRAGA, MARCO A.; ASSAF, JOSE M.; ASSAF, ELISABETE M.. Investigation of In Promotion on Cu/ZrO2 Catalysts and Application in CO2 Hydrogenation to Methanol. CATALYSIS LETTERS, v. N/A, p. 17-pg., 2022-10-21. (14/50279-4, 17/22671-5, 18/12021-6, 17/10154-6, 15/06246-7)

Publicações acadêmicas

(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

ROSSI, Marco Aurélio de Lima Silva. Estudo dos efeitos de estratégias de manipulação química e estrutural em catalisadores heterogêneos aplicados à hidrogenação de CO2 a metanol. 2021. Tese de Doutorado - Universidade de São Paulo (USP). Instituto de Química de São Carlos (IQSC/BT) São Carlos.