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Oxidação parcial do metano a metanol utilizando catalisadores de metais nobres (Rh, Pd ou Pt) atomicamente dispersos na superfície de CeO2 mesoporosos dopados (Ce1-xMxO2, M=Zr, Sn ou La)

Processo: 18/12021-6
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de novembro de 2018
Vigência (Término): 31 de janeiro de 2021
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Química - Tecnologia Química
Pesquisador responsável:Elisabete Moreira Assaf
Beneficiário:Luiz Henrique Vieira
Instituição-sede: Instituto de Química de São Carlos (IQSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Bolsa(s) vinculada(s):19/23581-5 - Desenvolvimento de catalisadores de metais atomicamente dispersos estabilizados por filmes finos através de deposição por camada atômica para aplicações em catálise, BE.EP.PD
Assunto(s):Metano   Metanol   Catálise heterogênea   Dióxido de cério

Resumo

A abundância, o baixo custo e as preocupações ambientais relacionadas a emissão do metano na atmosfera têm intensificado as pesquisas para a valorização deste gás nos últimos anos. Atualmente, os processos que convertem de maneira eficiente o metano em álcoois ou olefinas são complexos e de custo elevado, pois requerem a etapa intermediária da reforma do metano em gás de síntese (CO e H2). Devido as dificuldades envolvidas no processo indireto, a conversão em álcoois e hidrocarbonetos maiores por rota direta e em condições reacionais brandas tem sido amplamente estudada. Um dos produtos de maior interesse na transformação direta do metano é o metanol, uma das mais importantes matérias-primas da indústria global e, que tem apresentado demanda anual crescente. Motivados pelo cenário atual da alta disponibilidade e busca imediata por processos de valorização, esta proposta apresenta o desenvolvimento de catalisadores de metais nobres atomicamente dispersos em suportes mesoporosos de dióxido de cério dopados para a conversão direta e eficiente do metano a metanol em condições reacionais brandas. As baixas energias de ativação e capacidade de estabilização das espécies intermediárias para formação do metanol fornecidas pelos sítios ativos atomicamente dispersos dos metais nobres, associados a alta mobilidade e capacidade de armazenamento de oxigênio característica dos suportes de CeO2 dopados podem ser propriedades determinantes para a obtenção de catalisadores eficientes para o processo. Através das informações obtidas pelas caracterizações físicas e químicas dos materiais, utilizando técnicas ex situ e in situ, serão determinadas as condições ideais de preparação e os mecanismos envolvidos na reação, a fim de estabelecer as condições adequadas de operação que levem à máxima produtividade.

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)
LOPES, LARISSA B.; VIEIRA, LUIZ H.; ASSAF, JOSE M.; ASSAF, ELISABETE M. Effect of Mg substitution on LaTi1-xMgxO3+delta catalysts for improving the C2 selectivity of the oxidative coupling of methane. CATALYSIS SCIENCE & TECHNOLOGY, v. 11, n. 1, p. 283-296, JAN 7 2021. Citações Web of Science: 0.
VIEIRA, LUIZ H.; ASSAF, JOSE M.; ASSAF, ELISABETE M. Stabilization of atomically dispersed rhodium sites on ceria-based supports under reaction conditions probed by in situ infrared spectroscopy. Materials Letters, v. 277, OCT 15 2020. Citações Web of Science: 0.

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