Das Montanhas de Minas ao Oceano: Os Caminhos da Ciência para um Futuro Sustentável
20 a 25 de outubro de 2025
Trabalho 20490
| ISSN | 2237-9045 |
|---|---|
| Instituição | Universidade Federal de Viçosa |
| Nível | Graduação |
| Modalidade | Pesquisa |
| Área de conhecimento | Ciências Exatas e Tecnológicas |
| Área temática | Dimensões Ambientais: ODS7 |
| Setor | Departamento de Química |
| Bolsa | FAPEMIG |
| Conclusão de bolsa | Não |
| Apoio financeiro | FAPEMIG |
| Primeiro autor | Antonio Machado Netto |
| Orientador | RENATA PEREIRA LOPES MOREIRA |
| Outros membros | Marcela de Oliveira Brahim Cortêz, Mariele Dalmolin da Silva |
| Título | Biocarvão da casca do pequizeiro como suporte sustentável para nanopartículas de Pt na produção de hidrogênio a partir de borano de amônia |
| Resumo | A proeminência do Brasil no agronegócio global gera expressivos resíduos de biomassa, e seu manejo adequado se alinha aos Objetivos de Desenvolvimento Sustentável (ODS) da ONU. Tais resíduos podem ser valorizados por tecnologias sustentáveis, resultando em materiais com alto valor agregado, como suportes para catalisadores em áreas estratégicas. Dentre essas áreas, destaca-se o enfrentamento da crise climática, impulsionada pela emissão de gases de efeito estufa de combustíveis fósseis, urgindo a transição para energias limpas. Alternativas como solar e eólica, embora em expansão, apresentam o desafio da intermitência, o que limita sua aplicação contínua e demanda sistemas de armazenamento energético. Neste contexto, o hidrogênio (H₂) surge como vetor energético promissor, mas seu armazenamento prático enfrenta barreiras de custo e segurança. Este trabalho foca no armazenamento químico via borano de amônia (NH₃BH₃), cuja liberação de H₂ é viabilizada por catalisadores eficientes. Para este fim, foi sintetizado e caracterizado um catalisador de nanopartículas de platina (NPs-Pt) suportadas em biocarvão (BC) derivado da casca do pequizeiro, um resíduo abundante no Brasil. O suporte de biocarvão foi produzido via pirólise ativada com ZnCl₂, resultando em um material de elevada área superficial específica de 1142 m² g⁻¹, condição que favoreceu uma notável dispersão das NPs-Pt, imobilizadas por redução química com NaBH₄. A caracterização foi conduzida por diferentes técnicas. O material apresentou bandas vibracionais características na espectroscopia no infravermelho (FTIR), com sinais em ~3409 cm⁻¹ e ~1581 cm⁻¹, atribuídas a grupamentos hidroxila e estruturas aromáticas, respectivamente. A análise por difração de raios X (DRX) exibiu um pico largo na faixa de 15° a 30° em 2θ, indicativo da estrutura de carbono amorfo. Micrografias eletrônicas de varredura e de transmissão (MEV e MET) elucidaram a morfologia de superfície irregular e lamelar do suporte, além de confirmarem a deposição efetiva das nanopartículas de platina. A atividade catalítica foi avaliada sob diferentes condições para a reação de evolução de hidrogênio. A melhor performance foi obtida a 25 °C, utilizando 6,5 mmol% de NPs-Pt, 10 mg do catalisador e 0,648 mmol de NH₃BH₃, alcançando uma expressiva Taxa de Geração de Hidrogênio (HGR) de 1526 mL min⁻¹ g⁻¹. O catalisador demonstrou excelente estabilidade, mantendo a alta eficiência catalítica ao longo de 30 ciclos reacionais consecutivos. Adicionalmente, experimentos com água deuterada confirmaram o papel essencial da água como reagente na etapa de desidrogenação. Em suma, os resultados permitiram a otimização dos parâmetros reacionais, evidenciaram a robustez do catalisador e destacaram o desempenho promissor do biocarvão da casca do pequizeiro como um suporte eficaz e de baixo custo, contribuindo para a viabilidade da liberação de H₂ a partir do NH₃BH₃. |
| Palavras-chave | Biomassa residual, Catálise, Evolução de hidrogênio |
| Forma de apresentação..... | Painel |
| Link para apresentação | Painel |
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