Redes metalorgânicas (MOFs) como catalisadores heterogêneos para obtenção de produtos oxigenados a partir da oxidação direta do metano

• Processo: 23/08875-8
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2023
• Data de Término da vigência: 30 de setembro de 2027
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Inorgânica
• Pesquisador responsável: Dalmo Mandelli
• Beneficiário: Gustavo Felix Bitencourt
• Instituição Sede: Centro de Ciências Naturais e Humanas (CCNH). Universidade Federal do ABC (UFABC). Ministério da Educação (Brasil). Santo André , 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
• Bolsa(s) vinculada(s): 24/01609-3 - Redes metal-orgânicas (MOFs) como catalisadores inovadores na ativação e oxidação de ligações C-H: uma análise mecanística e espectroscópica, BE.EP.DD
• Assunto(s): Catálise Catalisadores heterogêneos Oxidação Metano Metanol Estruturas metalorgânicas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Metano | metanol | Mof | Oxidação | redes metalorgânicas | Catálise

Resumo

Sob a perspectiva climática atual, tem-se que o incentivo a políticas voltadas para o desenvolvimento sustentável e o cumprimento de acordos visando reduzir as emissões de gases do efeito estufa a determinados níveis, adquiriram um patamar muito importante no âmbito industrial. Nesse sentido, o gás natural, que é um combustível ambientalmente mais amigável que os combustíveis fósseis comumente utilizados, tem ganhado cada vez mais atenção e, com isso, o desenvolvimento de tecnologias para uma melhor exploração e beneficiamento desse recurso também. A extração, o processamento e a conversão do metano (CH4), constituinte principal do gás natural, recebe um destaque especial na área de catálise, visto que ainda existem muitos desafios relativos a catálise oxidativa direta do CH4 a metanol, que é uma matéria-prima essencial para diversas cadeias produtivas. A química moderna tem tentado diferentes meios para encontrar um processo efetivo, econômico e com menor impacto ambiental para a conversão direta do metano a metanol, associando diversos tipos de materiais como catalisadores. Dessa forma, relaciona-se a versatilidade de aplicação e características físico-químicas de materiais cristalinos conhecidos como redes metalorgânicas (MOFs), como potenciais compostos capazes de solucionar e gerar resultados positivos para a área de oxidação direta do metano. Portanto, esse projeto visa a síntese de novas MOFs, alterando seus centros metálicos (ferro, cobre, gálio e entre outros) e ligantes (aminoácidos, ácidos orgânicos, iminas e entre outros), a fim de favorecer propriedades que beneficiem a conversão do metano a produtos oxigenados de maior valor agregado. As técnicas de caracterização dos materiais envolvem a microscopia eletrônica de varredura acoplada ao detector de energia dispersiva de raios-X (MEV-EDS), difração de raios-X (XRD), espectroscopia na região do infravermelho (FT-IR), análise termogravimétrica (TGA), análise textural (isotermas de adsorção de N2) e entre diversas outras. (AU)