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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
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de agosto de 2017
Vigência (Término): 31 de agosto de 2020
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Química - Processos Industriais de Engenharia Química
Convênio/Acordo: 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

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)