Das Montanhas de Minas ao Oceano: Os Caminhos da Ciência para um Futuro Sustentável
20 a 25 de outubro de 2025
Trabalho 20603
| 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 | CNPq |
| Conclusão de bolsa | Sim |
| Apoio financeiro | CAPES, CNPq, FAPEMIG |
| Primeiro autor | Eduardo Israel Pimenta de Souza |
| Orientador | RENATA PEREIRA LOPES MOREIRA |
| Outros membros | MARIA DO CARMO HESPANHOL, Ueslei Giori Favero |
| Título | Valorização de resíduos de baterias de íons de lítio para aplicação na catálise de evolução de hidrogênio a partir de NH3BH3.~~~~ |
| Resumo | O hidrogênio (H₂) tem sido amplamente reconhecido como uma energia limpa, eficiente e renovável. No entanto, o armazenamento e a liberação controlada de H₂ para aplicações práticas ainda apresentam grandes dificuldades. Nesse contexto, o armazenamento químico, especialmente por meio do borano de amônia (NH₃BH₃), tem se mostrado promissor devido ao seu alto teor de hidrogênio (19,6% m/m), baixo peso molecular (30,7 g·mol −1 ) e alta estabilidade. Nos últimos anos, muitos catalisadores à base de metais nobres como Pt, Rh, Pd e Ru foram desenvolvidos para a hidrólise de NH₃BH₃. No entanto, tais metais são raros e de alto custo, limitando bastante suas aplicações práticas, sendo necessário a busca por metais mais econômicos que ofereçam eficiência comparável. Assim, o cobalto e o níquel constituem-se em alternativas promissoras. No entanto, o cobalto é considerado um material crítico devido à sua disponibilidade limitada em relação à alta demanda. Uma solução para equilibrar a oferta e a demanda de cobalto é obtê-lo a partir de materiais secundários, como baterias de íons de lítio (Li-ion) usadas. Os resíduos dessas baterias são valiosos porque contêm diversos metais em sua composição. Assim, a recuperação de metais de baterias esgotadas surge como uma alternativa econômica e ambientalmente viável, assegurando o suprimento de metais críticos. Nesse sentido este trabalho teve como objetivo desenvolver um nanocatalisador a base de nanopartículas polimetálicas de Co, Ni, Mn, Li, Al, Cu (NPs) decoradas em óxido de grafeno (GO), ambos obtidos a partir de resíduos de baterias, e avaliar a sua eficácia na evolução do H₂ por meio da hidrólise do NH₃BH₃. O GO foi sintetizado pelo método Fenton a partir do grafite de baterias Zn-C obsoletas, enquanto os metais foram extraídos de baterias de íons de lítio esgotadas. As NPs/GO foram aplicadas na reação de hidrólise do NH₃BH₃ para geração de H₂, utilizando um reator acoplado a uma bureta para medição do volume por deslocamento de água. O material foi caracterizado por Microscopia de Eletrônica de Varredura (MEV) e transmissão (MET). Os resultados indicaram que o GO apresenta uma morfologia semelhante a folhas. As NPs/GO apresentaram formato esférico, apresentando-se uniformemente dispersas no GO. Na reação de evolução de H2 a partir NH₃BH₃, o material apresentou uma notável taxa de geração de hidrogênio (HGR) de 2317,84 mL g-1 min-1, ressaltando sua eficiência catalítica. Pode-se concluir que os resultados obtidos destacam o potencial do nanocatalisador desenvolvido para aplicações práticas nos processos de geração de hidrogênio, representando um avanço importante na utilização de resíduos de baterias para fins catalíticos. |
| Palavras-chave | nanopartículas metálicas, baterias esgotadas, evolução hidrogênio |
| Forma de apresentação..... | Painel |
| Link para apresentação | Painel |
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