Morfologia e morfogênese de catalisadores heterogêneos bimetálicos com arquiteturas planejadas

Resumo

Os catalisadores heterogêneos são usados na produção de um grande número de produtos químicos intermediários e finais para consumo e, portanto a melhora do seu desempenho motiva muita pesquisa científica acadêmica e industrial. A complexidade estrutural da interface onde ocorrem as reações químicas, entre reagentes em fase líquida e a superfície de nanopartículas bimetálicas sólidas suportadas, torna o entendimento de fatores do desempenho dos catalisadores extremamente desafiador. Nesse projeto, novos materiais com distribuições de componentes planejadas em escala nanométrica serão sintetizados e terão seu desempenho medido em reações modelo de redução e de oxidação de pequenas moléculas orgânicas. Métodos de síntese dos materiais, por processos térmicos de redução e de oxidação em atmosferas controladas, a partir de diferentes combinações de sais metálicos impregnados sobre suportes nanoestruturados, serão desenvolvidos para obtenção de quatro tipos de morfologias planejadas. O desenvolvimento consequente de metodologias de síntese de materiais estruturalmente bem definidos depende da descrição detalhada de sua morfologia. Técnicas avançadas de Microscopia Eletrônica Analítica (AEM, na sigla em inglês) serão usadas para obtenção de mapas composicionais de nanopartículas individuais, além da descrição global das distribuições de tamanhos, de composição química e de dispersão espacial das partículas. São esperadas diferenças mensuráveis no desempenho catalítico dos materiais que serão obtidos, que poderão ser sistematicamente associadas às suas diferenças morfológicas. Um novo patamar no entendimento da correlação entre a morfologia dos materiais catalisadores e seu desempenho será alcançado pela realização desse projeto. (AU)