Desenvolvimento de catalisadores sólidos baseados em óxidos semicondutores para produção de hidrogênio a partir da fotólise de água

Resumo

A preservação de água para consumo humano é de grande importância para a sua subsistência no mundo. O setor petrolífero merece destaque no que diz respeito à contaminação de águas (superficiais e marinhas), associada às operações de envio, de prospecção, escavação em águas profundas e corrosão. Por outro lado a busca por combustíveis menos poluentes tem sido uma tarefa incessante da comunidade científica; neste cenário o hidrogênio apresenta-se como uma boa alternativa aos combustíveis fósseis, tem um alto poder calórico, é de baixa toxicidade, e sua utilização nas células combustível produz apenas água como subproduto. O fracionamento fotocatalítico das moléculas de água é uma forma sustentável e simples de produzir hidrogênio, porém o processo precisa de mais estudos para viabilizar seu uso em grande escala. Os processos fotocatalíticos nos permitem integrar esses dois processos mediante a produção fotocatalítica de hidrogênio a partir de água; neste processo uma molécula orgânica de fácil oxidação (neste caso o contaminante orgânico) em solução aquosa serve como agente de sacrifício para produzir hidrogênio a partir de água e luz na presença de um fotocatalisador sólido. O objetivo da presente proposta é estudar os processos fotocatalíticos envolvidos na produção de hidrogênio a partir de água contendo moléculas modelos de contaminantes orgânicos. Os catalisadores propostos para estes processos serão a base de Pt suportada em óxidos semicondutores: Nb2O5, TiO2 dopados com óxido de Ce e Zr. Os resultados deste projeto deverão contribuir com a formação de recursos humanos, assim como com alternativas de solução a um problema ambiental e a um problema energético. (AU)