Produção de nanotubos de carbono via decomposição catalítica do metano

• Processo: 21/00622-8
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 2021
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2021
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Química - Processos Industriais de Engenharia Química
• Pesquisador responsável: Joao Batista Oliveira dos Santos
• Beneficiário: Henrique Carvalhais Milanezi
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). 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): Nanotubos de carbono Hidrogênio Metano Decomposição Processos químicos Termogravimetria Espectroscopia Raman Microscopia eletrônica de transmissão
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Catalisadores de Ferro | decomposição catalitica | Hidrogênio | Metano | nanotubos de carbono | Desenvolvimento de Processos Químicos

Resumo

A decomposição catalítica do metano é um processo promissor para produzir hidrogênio e nanopartículas de carbono, que dependendo das condições reacionais podem ser nanotubos de carbono de parede simples (SWCNTs-Single-Walled Carbon Nanotubes) ou nanotubos de carbono de múltiplas paredes (MWCNTs-Multi-Walled Carbon Nanotubes) ou nanofibras de carbono. Esses materiais podem ser empregados em diversas áreas, tais como na medicina, aeronáutica, farmacêutica e microeletrônica. A produção desses materiais de diversos fatores, tais como o tipo de catalisador, a fonte de carbono, a temperatura de reação e a vazão e composição da mistura reacional. Portanto, para preparar SWCNTs ou MWCNTs é necessário desenvolver um catalisador com as propriedades adequadas e utilizar as condições reacionais ideais. Neste projeto de iniciação científica a proposta é desenvolver um catalisador de Fe suportado em MgO, com teor de 1, 2,5, 5, 10 e 15% em massa de Fe, para ser utilizado na produção de nanotubos de carbono utilizando a decomposição do metano. O objetivo principal do projeto é verificar a influência das variáveis do processo na produção de nanotubos de carbono. Os catalisadores serão preparados por impregnação e caracterizados por difração de raios x, redução a temperatura programada, adsorção de nitrogênio, análise termogravimétrica, espectroscopia Raman e microscopia eletrônica de transmissão. Os nanotubos de carbono serão sintetizados em um reator de leito fixo via decomposição do metano.