Estudos mecanístico e de superfície das reações de hidrogenação de CO2 e reforma a vapor de etanol em nanoestruturas do tipo M-CeO2/TiO2 (M: NixCuyCoz)

Resumo

Buscando por formas de amenizar a concentração de CO2 na atmosfera, a hidrogenação de CO2 para formação de etanol surge como uma alternativa mitigar o impacto desse importante gás de efeito estufa. Do ponto de vista químico, a alta estabilidade do CO2 associada a necessidade de promover acoplamento C-C com seletividade necessária para formação de álcoois superiores, representa um grande desafio. Por sua vez, o conhecimento gerado na reação inversa, ou seja, a reforma a vapor do etanol gerando CO2 e H2, representa uma oportunidade importante para acelerar o entendimento dos mecanismos de formação de álcoois superiores a partir de CO2. Esse projeto visa o desenvolvimento de catalisadores e condições otimizadas para a formação de etanol a partir de CO2 bem como na reação de reversa de reforma a vapor de etanol para produção de H2. Para isso, ensaios utilizando técnicas avançadas de caracterização dos catalisadores serão associados a estudos catalíticos para avaliar a química do etanol e os intermediários de reação envolvidos. Serão exploradas estruturas hierárquicas do tipo M-CeO2/TiO2 (M:NixCuyCoz) como catalisadores, explorando a capacidade de não-estequiometria dos óxidos empregados e modulação das propriedades geradas na interface óxido-óxido, juntamente com os sítios metálicos que ditarão os caminhos reacionais preferencias. Esperamos que este projeto contribua significativamente para o conhecimento a nível atômico dos processos catalíticos, impulsionando a produção sustentável de etanol a partir da hidrogenação de CO2 e auxiliando na transição para fontes renováveis de energia. (AU)