Busca avançada
Ano de início
Entree

Fotocatalisadores híbridos AuPd/g-C3N4 para a oxidação de CH4 em metanol em condições brandas

Processo: 18/23495-9
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência (Início): 01 de abril de 2019
Vigência (Término): 30 de setembro de 2019
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Inorgânica
Pesquisador responsável:Roberto Manuel Torresi
Beneficiário:Mauricio Samuel Homsi
Instituição-sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:15/26308-7 - Otimização das propriedades físico-químicas de materiais nano-estruturados e suas aplicações em reconhecimento molecular, catálise e conversão/armazenamento de energia, AP.TEM
Assunto(s):Metano   Nanopartículas   Fotocatálise   Oxidação

Resumo

O metanol é uma molécula plataforma na indústria petroquímica sendo usado na síntese de diversos insumos químico, além de possuir um papel essencial em diversos processos industrias de larga escala, como por exemplo na síntese do biodiesel através do processo de transterificação. Atualmente na indústria, o metanol é muitas vezes produzido a partir de gás de síntese (CO + H2) em altas temperaturas e pressões, um processo caro e que exige muita energia. A oxidação direta do metano a metanol pode ser uma alternativa mais sustentável e barata, alvo de diversos estudos nos últimos anos, uma vez que o gás natural (majoritariamente composto por CH4) é abundante e barato. Hutchings et al. publicou recentemente na revista Science resultados promissores para oxidação de CH4 em metanol, usando nanopartículas bimetálicas de Au/Pd como catalisador em condições brandas.Conforme Hutchings et al., a reação acontece por via radicalar com a ativação do metano e consequente reação com o peróxido de hidrogênio. O artigo ainda sugere que a eficiência da reação é fortemente afetada pela taxa de decomposição do H2O2, sendo favorecida pela melhor estabilização do H2O2 na superfície do catalisador. Nesse projeto nós propomos o uso do semi-condutor polimérico nitreto de carbono (g-C3N4) como suporte para as nanopartículas de Au/Pd. Os g-C3N4 são capazes de gerar H2O2 a partir de água, oxigênio e luz, evitando assim adição desse reagente indesejado para uso em larga escala, devido ao seu custo relativamente elevado e riscos associados. Além disso, os g-C3N4 são conhecidamente capazes de estabilizar o H2O2 em sua superfície, podendo assim favorecer a reação de oxidação do CH4 que ainda apresenta rendimentos muito baixos (<1%). Sendo assim, nós acreditamos fortemente que o fotocatalisadores híbridos nanopartículas AuPd/g-C3N4 serão capazes de produzir e estabilizar o H2O2 in situ e consequentemente favorecer a oxidação do CH4 em metanol, podendo assim levar a maiores rendimentos para essa importante reação.

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)
TEIXEIRA, IVO F.; QUIROZ, JHON; HOMSI, MAURICIO S.; CAMARGO, PEDRO H. C. An Overview of the Photocatalytic H-2 Evolution by Semiconductor-Based Materials for Nonspecialists. Journal of the Brazilian Chemical Society, v. 31, n. 2, p. 211-229, FEB 2020. Citações Web of Science: 0.
IVO F. TEIXEIRA; JHON QUIROZ; MAURICIO S. HOMSI; PEDRO H. C. CAMARGO. An Overview of the Photocatalytic H2 Evolution by Semiconductor-Based Materials for Nonspecialists. Journal of the Brazilian Chemical Society, v. 31, n. 2, p. 211-229, Fev. 2020.

Por favor, reporte erros na lista de publicações científicas escrevendo para: cdi@fapesp.br.