Síntese de catalisadores baseados em biomassa para redução eletroquímica de CO2

• Processo: 25/01893-6
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de janeiro de 2026
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2028
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Pesquisador responsável: Lucia Helena Mascaro Sales
• Beneficiário: Karla Virgínia Leite Lima
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 21/12394-0 - Métodos sintéticos sustentáveis empregando catálise, solventes verdes, reagentes seguros e materiais de partida renováveis, AP.TEM
• Assunto(s): Biocarvão Biomassa Eletrocatálise Eletroquímica Materiais
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Biocarvão | Biomassa | conversão de Co2 | Eletrocatálise | Eletroquímica | Materiais de carbono | Materiais

Resumo

A concentração atmosférica de CO2, supera o limite seguro de 350 ppm representando um perigo para saúde humana. Para mitigar esses impactos, a captura e conversão de CO2 em produtos de valor agregado se apresenta como uma alternativa promissora. Dentre as tecnologias emergentes, a redução eletroquímica de CO2 (RECO2) se destaca por possibilitar a conversão do CO2 em produtos de alto valor, como CO, CH4 e C2H4. No entanto, o processo enfrenta desafios relacionados à seletividade dos produtos, à concorrência com a reação de evolução de hidrogênio e à necessidade de catalisadores eficientes, estáveis e de baixo custo. O biocarvão, obtido de biomassa, tem se destacado como alternativa sustentável para a síntese de catalisadores de carbono. Sua alta área superficial, estrutura porosa e estabilidade química o tornam uma plataforma versátil para a dopagem com metais e não metais, melhorando o desempenho na RECO2. Parâmetros de síntese, como temperatura de pirólise, tipo de agente ativante e grau de dopagem, influenciam as propriedades morfológicas e catalíticas do material, afetando a adsorção de CO2, a estabilidade e a seletividade dos produtos. Dessa forma, este projeto visa sintetizar catalisadores de carbono dopados com Cu e N a partir de biomassas diversas. A caracterização morfológica e estrutural será realizada por técnicas como microscopia eletronica de varredura (MEV), difração de raios X (DRX), e espectroscopia de Fotoelétrons por Raios X (XPS), enquanto as condições operacionais do reator eletroquímico serão otimizadas. Espera-se desenvolver catalisadores mais eficientes e sustentáveis, contribuindo para a conversão de CO2 e o aproveitamento de resíduos de biomassa. (AU)