"Ciências Básicas para o Desenvolvimento Sustentável"

24 a 26 de outubro de 2023

Trabalho 19150

ISSN 2237-9045
Instituição Universidade Federal de Viçosa
Nível Graduação
Modalidade Pesquisa
Área de conhecimento Ciências Exatas e Tecnológicas
Área temática Química Analítica
Setor Departamento de Química
Bolsa Outros
Conclusão de bolsa Não
Apoio financeiro CNPq, Outros
Primeiro autor Lorrayne Ohana Coelho
Orientador JEMMYSON ROMARIO DE JESUS
Outros membros GABRIEL HENRIQUE SPERANDIO, RENATA PEREIRA LOPES MOREIRA
Título Desenvolvimento e aplicação de rede metalorgânica de nióbio ([Nb(BDC)]n) como catalisador na evolução de hidrogênio combustível
Resumo O consumo excessivo de combustíveis fósseis e as severas consequências climáticas causadas pelo seu uso, tornaram evidentes as necessidades de buscar fontes de energia mais sustentáveis. Entre essas opções, o uso de combustível de hidrogênio (H2 ) destaca-se como alternativa para superar o uso dos combustíveis fósseis, devido ao seu elevado poder calorífico e sua combustão que libera apenas água como subproduto. Uma das formas mais seguras de armazenar o H2 produzido é na forma sólida em hidretos, tal como o borohidreto de sódio (NaBH4) que apresenta alta capacidade de armazenamento de H2 (~10,8% m/m). Contudo, o processo de desidrogenação do NaBH4 é extremamente lento e necessita de um catalisador para ser mais eficiente. O Brasil detém mais de 90% da produção mundial de nióbio (Nb) e as maiores jazidas estão situadas no estado de Minas Gerais. Portanto, usar catalisadores a base de Nb pode contribuir para o crescimento tecnológico e sustentável do estado. Desse modo, a proposta deste estudo foi desenvolver uma rede metalorgânica (MOF) a base de Nb e ácido 1,4-benzenodicarboxílico (BDC) para atuar como suporte de catalisador (paládio) na produção de H2 combustível a partir de NaBH4. Como resultado, o [Nb(BDC)]n sintetizado foi caracterizado usando técnicas de específicas (MEV-EDS, FT-IR e TGA) que evidenciou uma estrutura heterogênea e altamente porosa. Estudos de ponto de carga zero (pHpcz) foram realizados indicando pHpcz = 11. Um planejamento fatorial do tipo 2^3 tem sido realizado para obter as condições ótimas de produção do H2 a partir do NaBH4, usando o [Nb(BDC)]n como suporte. Os fatores avaliados foram: (i) a dose de metal (paládio 0,1 mmol - a 0,5 mmol) suportado no [Nb(BDC)n; (ii) dose de NaBH 4 (0.05-0,5) e (iii) concentração de NaOH (0,01-0,2 mol.L-1). Infelizmente, até a submissão deste resumo, não foi possível concluir o processo de otimização da evolução de hidrogênio, e, portanto, os resultados dessa etapa, bem como o estudo de cinética e reciclo do catalisador serão apresentados, posteriormente, no evento do SIA 2023.
Palavras-chave Combustível de Hidrogênio, MOF, Nióbio
Forma de apresentação..... Painel
Link para apresentação Painel
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