Foto-oxidação de Metano em Produtos Oxigenados C1 Promovida por Carbono Nitreto Cristalino

• Processo: 25/00544-8
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 11 de julho de 2025
• Data de Término da vigência: 05 de novembro de 2025
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Inorgânica
• Pesquisador responsável: Ivo Freitas Teixeira
• Beneficiário: Bruna Rocha Serino
• Supervisor: Sergio Navalon Oltra
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Universitat Politécnica de Valéncia (UPV), Espanha
• Vinculado à bolsa: 23/13463-0 - Produção de Hidrogênio Verde Empregando-se Fotocatalisador de Níquel Poli(Heptazina Imida): Um Catalisador de Baixo Custo para Evolução de H2, BP.IC
• Assunto(s): Catálise heterogênea Fotocatálise Metano Nitreto de carbono
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: catálise heterogênea | Conversão de Metano | fotocatalise | Metano | Nitreto de carbono | Catálise Heterogênea

Resumo

Metano (CH¿), o principal componente do gás natural, representa uma importante precursor tipo C1 para a síntese de commodities de alto valor agregado. No entanto, a elevada energia de dissociação da ligação C-H e a baixa reatividade da molécula tornam sua ativação sob condições brandas de temperatura e pressão um grande desafio. Os métodos industriais mais comuns e convencionais, como a Reforma a Vapor de Metano (RVM) seguida pela Síntese de Fischer-Tropsch (SFT), são considerados intensivos em energia, pois requerem temperaturas e pressões extremas e contribuem significativamente para as emissões de gases de efeito estufa. O impacto ambiental do metano no aquecimento global, como o segundo gás de efeito estufa mais abundante, é 28 vezes maior que o do CO¿, destacando a necessidade urgente de métodos sustentáveis de conversão para mitigar o aumento das emissões e reduzir as reservas existentes. A fotocatálise oferece uma via renovável e impulsionada pela energia solar para a ativação do metano em condições brandas, visando a obtenção de produtos oxigenados altamente desejáveis, como metanol, formaldeído e ácido fórmico. Esses produtos químicos possuem um valor industrial significativo, não apenas como intermediários na síntese de combustíveis, mas também como precursores essenciais na produção de polímeros e diversos outros materiais de interesse comercial.Neste projeto, buscamos a oxidação fotocatalítica do metano utilizando materiais baseados em poli(heptazina imida) (PHI), explorando os efeitos da modulação estrutural por meio da introdução de metais na atividade do fotocatalisador para maior seletividade.A infraestrutura disponível no Departamento de Química na Universidade Politécnica de Valência, juntamente com a expertise do grupo de pesquisa do Prof. Dr. Navalón, desempenhará um papel fundamental na otimização das condições de reação para maximizar a conversão do metano em oxigenados C1 desejáveis. Além disso, o projeto se concentrará no desenvolvimento de técnicas precisas de quantificação para ampliar a gama de produtos detectáveis, garantindo uma análise completa dos resultados da reação.