Desenvolvimento de catalisadores híbridos para a conversão de CO2 em produtos químicos e combustíveis

• Processo: 17/24348-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2018
• Data de Término da vigência: 07 de julho de 2022
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Inorgânica
• Pesquisador responsável: Liane Marcia Rossi
• Beneficiário: Bruno Henrique Arpini
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 14/50279-4 - Brasil Research Centre for Gas Innovation, AP.PCPE
• Assunto(s): Catálise Catalisadores Produtos químicos Combustíveis Dióxido de carbono Água Sistemas híbridos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: catalisadores | Co2 | Nanopartículas | Rwgs | Catálise

Resumo

As tecnologias para a captura e conversão do gás carbônico em outros produtos de maior valor agregado apresentam vantagens ambientais e econômicas, devido à diminuição das emissões desse gás estufa e a grande disponibilidade do mesmo para ser usado como matéria prima. Entretanto, o gás carbônico apresenta grande estabilidade termodinâmica, sendo este o motivo pelo qual os processos de conversão do mesmo são um desafio. Uma reação que se destaca no contexto de transformação do CO2 é a reação de deslocamento gás-água reversa (RWGS - Reverse Water Gas Shift), na qual usa-se o gás hidrogênio para a redução do CO2 em CO e produção de H2O. O monóxido de carbono é um importante precursor para a indústria química, por exemplo na preparação de hidrocarbonetos (combustíveis) através da reação de Fischer-Tropsch. Outras reações que utilizam o dióxido de carbono são a desidrogenação oxidativa (ODH - Oxidative Dehydrogenation) e reforma seca (DR Dry Reforming), sendo a primeira responsável pela produção de olefinas através da desidrogenação de um alcano e a segunda pela transformação direta de alcanos em gás de síntese. Para a realização de tais reações, em fase gasosa, vê-se necessária a utilização de catalisadores, em especial Ni. Cu e Co. O foco principal deste projeto está no desenvolvimento de catalisadores para os processos de valorização de CO2 descritos acima, bem como ao estudo desses processo em condições supercríticas. Esse objetivo será alcançado por meio de inovação no design de catalisadores nanométricos e híbridos empregando conceitos de nanotecnologia e dopagem do suporte com diferentes espécies de nitrogênio, em busca da ativação da molécula de CO2. (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)

GALHARDO, THALITA S.; BRAGA, ADRIANO H.; ARPINI, BRUNO H.; SZANYI, JANOS; GONCALVES, V, RENATO; ZORNIO, BRUNO F.; MIRANDA, CAETANO R.; ROSSI, LIANE M.. Optimizing Active Sites for High CO Selectivity during CO2 Hydrogenation over Supported Nickel Catalysts. Journal of the American Chemical Society, v. 143, n. 11, p. 4268-4280, MAR 24 2021. (17/24348-7, 17/02317-2, 14/50279-4)

Publicações acadêmicas

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

ARPINI, Bruno Henrique. Design de nanocatalisadores híbridos de níquel e carbono e suas aplicações em reações de hidrogenação. 2022. Tese de Doutorado - Universidade de São Paulo (USP). Conjunto das Químicas (IQ e FCF) (CQ/DBDCQ) São Paulo.