Síntese e caracterização de estruturas ZIF-8 de zinco e níquel amino modificados para a captura de CO2

• Processo: 24/18728-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de janeiro de 2026
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Química - Tecnologia Química
• Pesquisador responsável: Luiz Gustavo Possato
• Beneficiário: Gabriel Alves da Silva
• Instituição Sede: Faculdade de Ciências (FC). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Bauru. Bauru , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 21/05246-4 - Estudos in situ e operando de catalisadores heterogêneos para a conversão de CO2, AP.JP
• Assunto(s): Estrutura metal-orgânica Catálise heterogênea
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Adsorção de CO2 | Compostos amino | Hexadecilamina | MOFs | Zif-8 | ZIF-8 amino modificado | catálise heterogênea

Resumo

Os ZIFs, Zeolitic Imidazolate Frameworks, são subclasses de estruturas que surgem a partir dos MOFs, Metal-Organic Frameworks, e tem atraído grandes estudos na atualidade na área de catálise, adsorção de gases, separação de gases etc. Eles são materiais cristalinos porosos com redes tetraédricas que se assemelham às de zeólitas com metais de transição (Zn, Ni, Co etc.) ligados por ligantes de imidazolato e apresentam uma alta estabilidade térmica em comparação à outras estruturas de Mofs (até 400°C). Atualmente, os ZIFs são os melhores materiais porosos para a captura seletiva de CO2; além disso, eles mostram capacidade excepcionalmente alta para CO2 entre os adsorventes que operam por fisissorção. Estudos recentes têm se concentrado na síntese de materiais ZIF-8 amino-funcionais, pois a extensão da estrutura do ZIF-8 com sítios amino apresenta uma abordagem promissora, atribuído à sua notável capacidade de grupos funcionais amina interagirem quimicamente com moléculas de CO2.Entre os compostos amino se destaca o HDA (Hexadecilamina) que ao ser adicionado ao ZIF-8, possui uma melhora na adsorção de CO2 de 46,6% em relação ao ZIF-8 puro, não obstrui os poros da estrutura e contém um potencial zeta positivo que aumenta ainda mais a interação com o CO2. Assim, esse projeto tem como principais objetivos a síntese das estruturas ZIF-8 amino modificadas, conhecida pela sua alta estabilidade térmica e de adsorção de CO2, com uso de DRX, microscopia de varredura e transmissão, espectroscopia de infravermelho para caracterização do ZIF-8 amino modificado; e adsorção de CO2 pelo ZIF-8 amino modificado.