Das Montanhas de Minas ao Oceano: Os Caminhos da Ciência para um Futuro Sustentável
20 a 25 de outubro de 2025
Trabalho 20563
| 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 | Sim |
| Apoio financeiro | FAPEMIG |
| Primeiro autor | Juliana Pimentel Pereira Silva |
| Orientador | JEMMYSON ROMARIO DE JESUS |
| Outros membros | RENATA PEREIRA LOPES MOREIRA |
| Título | Aplicação de rede organometálica de nióbio e zircônio como suporte para catalisador na evolução de hidrogênio verde a partir de hidreto metálico |
| Resumo | Atualmente, a busca por fontes sustentáveis de energia é uma realidade. Nesse contexto, o hidrogênio (H2) verde se destaca como uma alternativa promissora devido à sua eficiência energética e baixo impacto ambiental. No entanto, o seu transporte e armazenamento ainda representam grandes desafios devido à sua alta inflamabilidade. Entre as estratégias promissoras para a produção de H2, o uso de hidretos metálicos, como o borohidreto de sódio (NaBH4) tem sido destaque. Contudo, a sua cinética de desidrogenação é lenta, exigindo o uso de catalisadores eficientes. Nesse sentido, as estruturas metalorgânicas (MOFs) têm se mostrado ser uma tecnologia promissora para o processo de produção de H2. Este trabalho reporta o desenvolvimento de um MOF bimetálico de nióbio (Nb) e zircônio (Zr) como suporte para evolução de H2 verde a partir do NaBH4 usando a nanopartícula de ródio (NP-Rh) como catalisador. O MOF bimetálico foi sintetizado baseado no método solvotérmico, usando sais de Zr, de Nb e o ligante orgânico (ácido 1,4-benzendicarboxílico, BDC). O material preparado ([NbZr(BDC)]) foi caracterizado usando TGA, MET, BET, FT-IR e DRX. Para obter a condição ótima do processo de produção de H2, um planejamento multifatorial do tipo 23 com delineamento de composto central foi empregado. Os parâmetros avaliados foram: (i) temperatura (298,15; 308,15 e 318,15 K), (ii) dosagem de catalisador (NP-Rh) (0,025; 0,05 e 0,1 mmol) e (iii) concentração de hidróxido de sódio (NaOH) (0,05; 0,10 e 0,15 mol L-1). Como resultado, foi observado o sucesso da síntese, com o MOF bimetálico apresentando área superficial de 135,603 m2/g. Além disso, a otimização do processo indicou que a utilização de (i) 323,15 K, (ii) 0,05 mmol de Rh e (iii) 0,1 mol L-1 de NaOH proporcionou melhor Taxa de Geração de Hidrogênio (HGR) com um valor de 15709,95 mL min-1 g-1. A produção de H2 usando NP-Rh suportado em [NbZr(BDC)] mostrou ser uma reação de primeira ordem com energia de ativação de 46,36 kJ mol-1. Ademais, o catalisador manteve sua eficiência por 16 ciclos, demonstrando grande potencial como solução sustentável para a evolução de H2 a partir do NaBH4. |
| Palavras-chave | Energia verde, evolução de hidrogênio, estruturas metalorgânicas bimetálicas |
| Forma de apresentação..... | Painel |
| Link para apresentação | Painel |
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