Single-Atoms estabilizados em Poli(Heptazina Imidas): Produção Fotocatalítica e Detecção de Amônia

• Processo: 23/10973-8
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2023
• Data de Término da vigência: 30 de setembro de 2025
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Inorgânica
• Pesquisador responsável: Ivo Freitas Teixeira
• Beneficiário: Hamilton Altamir da Silva Junior
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 20/14741-6 - Nitretos de carbono grafítico como plataformas para single-atom fotocatálise: usando princípios de design para melhores desempenhos, AP.JP
• Assunto(s): Amônia Catálise heterogênea Energia Nitreto de carbono Fotocatálise
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: amônia | catálise heterogênea | energia | Nitretos de Carbono | Single-Atom Catalysis | Fotocatálise

Resumo

Atualmente, a produção mundial de amônia (NH3) é dominada pelo processo de Haber-Bosch, que é energeticamente dispendioso e causa um impacto ambiental significativo, devido as altas emissões de CO2 associado a esse processo. Nesse contexto, surge a necessidade premente de desenvolver e aplicar metodologias mais eficientes, econômicas e ambientalmente amigáveis. Nesse projeto, tem-se como objetivo a produção de NH3 utilizando uma alternativa promissora: a redução fotocatalítica de N2. Para isso, serão empregados fotocatalisadores ativos no espectro solar, i.e. nitretos de carbono estabilizado com Single-Atoms de metais de transição, juntamente com a água como fonte doadora de prótons em condições mais brandas e sustentáveis. Além da produção, a detecção precisa da NH3 produzida no processo também é um desafio relevante. Para alcançar esse objetivo, realizaremos um estudo de adaptação do método colorimétrico de Salicilato, uma abordagem conhecida por sua segurança e por evitar o uso de reagentes tóxicos. A análise do NH3 será feita utilizando a espectrofotometria de UV-Vis, garantindo resultados confiáveis e precisos.A produção e detecção sustentáveis de NH3 são de extrema importância para a indústria química, especialmente devido ao amplo uso desse composto na produção de fertilizantes e em diversos processos industriais. A implementação de métodos de produção de baixo custo e evitando o uso de hidrogênio cinza, pode contribuir significativamente para a redução do impacto ambiental e promover a sustentabilidade na produção de NH3. O sucesso deste projeto pode abrir caminho para uma indústria química mais sustentável, reduzindo o consumo de energia e as emissões de gases de efeito estufa, com potencial para transformar a maneira como a amônia é produzida e utilizada globalmente, em direção a práticas mais sustentáveis.