Das Montanhas de Minas ao Oceano: Os Caminhos da Ciência para um Futuro Sustentável
20 a 25 de outubro de 2025
Trabalho 20630
| 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 | CAPES, CNPq, FAPEMIG |
| Primeiro autor | Ygor Ferreira da Paixão |
| Orientador | RENATA PEREIRA LOPES MOREIRA |
| Outros membros | ALANA ALVES RODRIGUES, ALISSON CARRARO BORGES, Moisés de Souza Luz Faria |
| Título | Síntese de nanopartículas de Pd decoradas em biocarvão proveniente de pseudocaule de bananeira para aplicação na evolução de hidrogênio a partir de ácido fórmico |
| Resumo | A crescente demanda da sociedade por energia e a necessidade da substituição do uso de combustíveis fósseis, que em sua combustão liberam poluentes como CO₂, impulsiona a busca por fontes limpas, como o gás hidrogênio (H₂), um vetor energético promissor cuja combustão gera apenas água como subproduto. Contudo, seu armazenamento e transporte apresentam desafios significativos, pois exigem tanques de alta pressão ou temperaturas criogênicas, o que eleva os custos e os riscos operacionais. Nesse contexto, o uso de armazenadores químicos líquidos e não tóxicos, como o ácido fórmico (AF), que pode ser derivado de biomassa, surge como uma alternativa segura e renovável. Além disso sua decomposição para liberar o H₂ requer catalisadores eficientes. Este trabalho teve como objetivo o desenvolvimento e a avaliação de um catalisador de nanopartículas de paládio (NPs de Pd) decoradas em biocarvão de pseudocaule de bananeira, um resíduo agrícola abundante. O biocarvão, obtido por ativação química com ZnCl₂ e posterior pirólise lenta (400 °C), apresentou uma área superficial de 2415 m²g⁻¹, característica ideal para a dispersão das NPs de Pd, que foram sintetizadas pelo método de redução química utilizando NaBH₄. A formação e a morfologia do material foram confirmadas por diversas técnicas de caracterização como espectroscopia Raman, difração de raios X (DRX), espectroscopia de infravermelho (FTIR), microscopia eletrônica de transmissão (MET), microscopia eletrônica de varredura (MEV), adsorção/dessorção de N2, análise termogravimétrica (TGA), espalhamento dinâmico de luz (DLS) e espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios X (XPS). A atividade catalítica foi avaliada na produção de H₂ a partir de uma solução de AF e formiato de sódio (FS). Após a otimização de parâmetros como a dose das NPs de Pd, proporção AF:FS e temperatura, o sistema demonstrou notável eficiência. A melhor performance foi alcançada a 60 °C, com 2,5 mol% de Pd e uma razão AF:FS de 1:3, atingindo um TOF (frequência de turnover) de 950 h⁻¹. O catalisador também apresentou boa estabilidade, sendo reutilizado por cinco ciclos consecutivos com atividade satisfatória. Os resultados demonstram o desenvolvimento de um sistema catalítico robusto e altamente ativo para a produção de hidrogênio in loco, valorizando um resíduo da agroindústria e contribuindo diretamente para o desenvolvimento de tecnologias para a geração de energia limpa e acessível. |
| Palavras-chave | Biomassa, Energia limpa, Nanotecnologia |
| Forma de apresentação..... | Painel |
| Link para apresentação | Painel |
|---|