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Líquidos iônicos porosos para a captura seletiva de gases

Processo: 18/25737-0
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
Vigência (Início): 01 de abril de 2019
Vigência (Término): 30 de setembro de 2022
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
Pesquisador responsável:Rômulo Augusto Ando
Beneficiário:Ahmed Díaz Páez
Instituição-sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:16/21070-5 - Espectroscopia vibracional com resolução espacial, AP.TEM
Assunto(s):Espectroscopia   Líquidos iônicos   Gases   Dióxido de carbono   Estruturas metalorgânicas

Resumo

Inúmeras estratégias para a captura de gases têm sido propostas na literatura nas últimas décadas. Com o intuito de combinar as propriedades tanto de materiais sólidos como de materiais líquidos em apenas uma classe de compostos, tem se destacado a recente utilização dos denominados líquidos iônicos porosos. Tais líquidos são formados por misturas de matrizes sólidas, especialmente MOFs (Metal Organic Frameworks), com líquidos iônicos. A escolha criteriosa de cátions e ânions formadores de líquidos iônicos permite que as matrizes sólidas sejam dispersas ou até mesmo solubilizadas no líquido, sem que haja o acesso dos íons aos poros da matriz, devido ao impedimento estérico relativo aos íons. Dessa forma, a elevada capacidade de adsorção associada a matrizes sólidas é mantida dentro de um líquido, que por sua vez também é capaz de absorver o gás permitindo sua maior difusão no material. Neste projeto pretende-se investigar diferentes matrizes sólidas, particularmente da classe dos ZIFs (Zeolitic Imidazolate Frameworks) em vários líquidos iônicos com o intuito de otimizar a capacidade e a seletividade frente a absorção de gases, em particular o CO2, e outros como SO2, acetileno e propileno. A caracterização dos materiais deverá ser realizada por técnicas como difração de Raios-X, MEV, RMN, TG-DSC, espectroscopia Raman e infravermelho, e a medida de solubilidade dos gases deverá ser realizada por medida gravimétrica em função da pressão. Além disso, pretende-se realizar a caracterização de propriedades termodinâmicas associadas aos processos de adsorção/absorção e dessorção. O desenvolvimento deste projeto visa a compreensão dos principais fatores que governam a capacidade e seletividade de absorção de gases, o que deve contribuir para a implementação de processos mais eficientes de captura de gases. (AU)