Projetando sistemas catalíticos com MOFs para explorar a conversão de CO2 em metanol

• Processo: 23/05986-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 08 de agosto de 2023
• Data de Término da vigência: 07 de agosto de 2024
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Química - Processos Industriais de Engenharia Química
• Pesquisador responsável: José Maria Correa Bueno
• Beneficiário: Ayla Roberta Borges da Silva Galaço
• Supervisor: Christian Serre
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Institut des Matériaux Poreux de Paris (IMAP), França
• Vinculado à bolsa: 21/14904-5 - Síntese de nanopartículas bimetálicas via decomposição de MOFs pós modificados e aplicação em hidrogenação catalítica de CO2, BP.PD
• Assunto(s): Dióxido de carbono Estrutura metal-orgânica Nanopartículas Óxidos Catálise
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Co2 | hydrogenation | MOFs | nanoparticles | oxides | Catálise

Resumo

Estruturas metalorgânicas (MOFs) têm sido amplamente aplicadas como templates para a obtenção de óxidos metálicos estruturados. Várias características estruturais dos MOFs, incluindo os nós metálicos quando as vacâncias de coordenação estão presentes, o ligante como um sítio organocatalítico, as propriedades optoeletrônicas do material híbrido e a modificação pós-sintética, serão cruciais para a obtenção de óxidos de alta qualidade e desempenho catalítico obtido via calcinação de MOF. Além de possuírem propriedades catalíticas superiores aos óxidos derivados de outros métodos sintéticos (mais convencionais), esses materiais podem ser obtidos com maior variedade de formas, tamanhos e sítios ativos. Para a obtenção de catalisadores altamente ativos e seletivos é necessário um profundo conhecimento sintético e poucos grupos no mundo fornecem o embasamento científico para este objetivo.Inspirados nos resultados obtidos atualmente para catalisadores ZrO2/Cu obtidos via pirólise de MOF-808 usando ácido trifluoroacético (TFA) como modulador para aplicação em hidrogenação de CO2 a metanol (ver relatório parcial FAPESP), propomos modificações no projeto de MOFs e pós-modificações para obter melhor desempenho em temperaturas mais baixas. Além disso, considerando nossas dificuldades intrínsecas para aumentar a produção de MOFs preservando suas características inicialmente desejadas, propomos o desenvolvimento de síntese em larga escala para o material de melhor desempenho. Este projeto BEPE será crucial no avanço do desenvolvimento de catalisadores de conversão de CO2 com um grupo reconhecido mundialmente na área de MOFs, desde o projeto e síntese até o estudo avançado de suas aplicações em diferentes campos, bem como para a otimização de sua síntese e até - dimensionamento usando condições ambientalmente amigáveis. (AU)