"Ciências Básicas para o Desenvolvimento Sustentável"
24 a 26 de outubro de 2023
Trabalho 20002
| 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 | Não se Aplica |
| Conclusão de bolsa | Não |
| Apoio financeiro | FAPEMIG |
| Primeiro autor | Bárbara Fernandes de Souza |
| Orientador | RENATA PEREIRA LOPES MOREIRA |
| Outros membros | Guilherme Mateus Bousada, ROBSON RICARDO TEIXEIRA, Víctor Nogueira da Silva |
| Título | Desenvolvimento de nanocatalisadores suportados com nióbio para evolução de hidrogênio a partir de hidretos inorgânicos |
| Resumo | Nos últimos anos, tem-se observado uma crescente preocupação acerca das mudanças climáticas. Um dos seus efeitos é o aquecimento global, intensificado pela atividade humana, que inclui, por exemplo, operações industriais, a agropecuária e o uso de combustíveis fósseis. Uma alternativa viável para minimizar os impactos deste último, seria a utilização de um combustível não poluente, como o hidrogênio. O gás hidrogênio se apresenta como uma promissora fonte energética, visto que possui alto poder calorífico e sua combustão gera vapor d’água. Entretanto, um dos desafios para a sua aplicação é o seu armazenamento. Sob esse viés, investiga-se o uso de hidretos inorgânicos, como o NaBH4, cuja hidrólise produz quatro mols de H2. Todavia, a reação é lenta e necessita de um catalisador. Dessa forma, este trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de nanocatalisadores à base de nióbio para evolução de gás hidrogênio a partir do NaBH4. A síntese dos catalisadores envolveu a dispersão de 6,89 mmol% do precursor metálico e 100 mg de suporte em 10 mL de água tipo II. O sistema foi deixado em agitação por 15 minutos. Uma solução de 1,00 mL de NaBH4 1 mol/L foi injetada com uma seringa para a redução dos íons metálicos. O sistema foi mantido em agitação por mais 15 minutos. O precipitado obtido foi então centrifugado a 4000 rpm por 7 minutos e o material recém-preparado foi aplicado na evolução de hidrogênio. O sistema foi agitado continuamente. Uma solução de NaBH4 0,5 mmol foi injetada à mistura por meio de uma seringa. Obteve-se um rendimento de 11 mL de hidrogênio em 170s. Com o suporte submetido a tratamento térmico à 300 °C, obteve-se 10 mL em 365s, à 400 °C, obteve-se 10 mL em 466s e à 500 °C obteve-se 5 mL em 568s. Avaliando as nanopartículas metálicas, com Ni foi obtido 37 mL em 359 s, com Pd foi obtido 18 mL em 347s, com Au foi obtido 5 mL em 641 s e com Pt foi obtido 37 mL em 37s. No estudo de adição de NaOH, houve obtenção de 37 mL em 37s à 0,000 mol/L, 32 mL em 76 s à 0,100 mol/L, 34 mL em 151s à 0,050 mol/L, 30 mL em 321s à 0,100 mol/L e 34 mL em 443s à 0,200 mol/L. A espectroscopia no infravermelho (FTIR-ATR) foi realizada nas amostras utilizando um espectrofotômetro VARIAN 660 FT-IR (Varian, Palo Alto, CA, EUA) equipado com GladiATR (480-4000 cm-1). Com o suporte in natura foi observada uma banda de ligação O-H em ~3250 cm-1 e H-O-H em ~1620 cm-1. À medida que aumenta a temperatura de calcinação, evidencia-se perda dessas bandas e um aumento na cristalinidade do material. |
| Palavras-chave | Hidrogênio, nanocatalisador, energia. |
| Forma de apresentação..... | Vídeo |
| Link para apresentação | Vídeo |
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