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Preparação de sistemas de reação para a oxidação seletiva fotocatalítica do metano para metanol

Processo: 19/10689-2
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
Vigência (Início): 01 de agosto de 2019
Vigência (Término): 31 de julho de 2022
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
Pesquisador responsável:Cauê Ribeiro de Oliveira
Beneficiário:Eduardo Henrique Dias
Instituição-sede: Instituto de Química de São Carlos (IQSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:18/01258-5 - Novos processos catalíticos e fotocatalíticos para a conversão direta de metano e CO2 em produtos, AP.TEM
Assunto(s):Catálise heterogênea   Oxidação   Fotocatálise   Metano   Metanol   Reatores

Resumo

Estratégias para a reutilização de metano são dispendiosas pois requerem grande quantidade de energia. Por outro lado, a energia solar é um meio que pode ser utilizado para processos de conversão do metano para produtos de valor agregado, como metanol, por meio da oxidação fotocatalítica. Estruturas semicondutoras são reportadas na literatura como possíveis fotocatalisadores para essas reações, incluindo a oxidação foto-ativada de metano, mas poucos têm se mostrado adequados para a oxidação parcial e seletiva, por exemplo, de metano a metanol. Contudo, um conhecimento adequado das funções e reações dos catalisadores providenciariam ferramentas para o controle da reação, tendo como produto o radical OH, que pode reagir em sítios específicos do metano, produzindo assim metanol. Um segundo aspecto é como melhorar a performance das reações, já que o sistema de reação (líquido ou fase gasosa, com ou sem aplicação de polarização eletroquímica) pode afetar fortemente o curso da reação. Além disso, este plano de pesquisa visa desenvolver um conjunto de diferentes reatores para testar diferentes fotocatalisadores como partículas independentes ou imobilizadas em suportes. A oxidação do CH4 em água será testada primariamente, porem outras reações como a oxidação de CH4 combinada com a reação de CO2 ou N2 serão testadas preliminarmente. Os resultados irão apoiar o LR4 (Linha de pesquisa 4) e prover informações para futuros processos em larga escala. (AU)