Estudos mecanístico e de superfície das reações de hidrogenação de CO2 e reforma a vapor de etanol em nanoestruturas do tipo M-CeO2/TiO2 (M: NixCuyCoz)

• Processo: 23/09379-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2024
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2026
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Inorgânica
• Pesquisador responsável: Daniela Zanchet
• Beneficiário: Larissa Evelin Ricardo Ferreira
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Empresa: Universidade de São Paulo (USP). Escola Politécnica (EP)
• Vinculado ao auxílio: 20/15230-5 - Centro de Pesquisa e Inovação de Gases de Efeito Estufa - RCG2I, AP.PCPE
• Bolsa(s) vinculada(s): 25/05857-4 - Estudos mecanísticos e de superfície da hidrogenação de CO2 para metanol em catalisadores baseados em CuZn suportados em MoO3 e MoC, BE.EP.DR
• Assunto(s): Cobre Níquel
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: cobaldo | cobre | Hidrogenação de CO2 | níquel | óxidos redutíveis | reforma a vapor do etanol | Catálise e nanomateriais

Resumo

Buscando por formas de amenizar a concentração de CO2 na atmosfera, a hidrogenação de CO2 para formação de etanol surge como uma alternativa mitigar o impacto desse importante gás de efeito estufa. Do ponto de vista químico, a alta estabilidade do CO2 associada a necessidade de promover acoplamento C-C com seletividade necessária para formação de álcoois superiores, representa um grande desafio. Por sua vez, o conhecimento gerado na reação inversa, ou seja, a reforma a vapor do etanol gerando CO2 e H2, representa uma oportunidade importante para acelerar o entendimento dos mecanismos de formação de álcoois superiores a partir de CO2. Esse projeto visa o desenvolvimento de catalisadores e condições otimizadas para a formação de etanol a partir de CO2 bem como na reação de reversa de reforma a vapor de etanol para produção de H2. Para isso, ensaios utilizando técnicas avançadas de caracterização dos catalisadores serão associados a estudos catalíticos para avaliar a química do etanol e os intermediários de reação envolvidos. Serão exploradas estruturas hierárquicas do tipo M-CeO2/TiO2 (M:NixCuyCoz) como catalisadores, explorando a capacidade de não-estequiometria dos óxidos empregados e modulação das propriedades geradas na interface óxido-óxido, juntamente com os sítios metálicos que ditarão os caminhos reacionais preferencias. Esperamos que este projeto contribua significativamente para o conhecimento a nível atômico dos processos catalíticos, impulsionando a produção sustentável de etanol a partir da hidrogenação de CO2 e auxiliando na transição para fontes renováveis de energia.