Das Montanhas de Minas ao Oceano: Os Caminhos da Ciência para um Futuro Sustentável
20 a 25 de outubro de 2025
Trabalho 20771
| 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 | PIBIC/CNPq |
| Conclusão de bolsa | Não |
| Primeiro autor | Ana Clara Martins |
| Orientador | RENATA PEREIRA LOPES MOREIRA |
| Outros membros | ALISSON CARRARO BORGES, Antonio Machado Netto, José Pedro Rodrigues Ferreira, Moisés de Souza Luz Faria |
| Título | Otimização Multivariada da Evolução de Hidrogênio Catalisada por Nanopartículas de Paládio em Biocarvão do Pseudocaule da Bananeira Utilizando Borano de Amônio |
| Resumo | Nos últimos anos, o hidrogênio tem ganhado destaque como fonte de energia sustentável, impulsionado pela urgência em reduzir as emissões de gases de efeito estufa causadas pelo uso de combustíveis fósseis. No entanto, sua produção, armazenamento e transporte ainda representam desafios importantes. Nesse contexto, o borano de amônio (NH₃BH₃) se apresenta como uma alternativa promissora para o armazenamento químico de hidrogênio, destacando-se por sua elevada capacidade gravimétrica e pela liberação eficiente de H₂ via hidrólise em condições brandas. Para tornar viável a aplicação do borano de amônio (NH₃BH₃) como um material eficiente para o armazenamento químico de hidrogênio, é preciso superar as limitações associadas à baixa velocidade de liberação do gás. A fim de aumentar essa taxa de liberação, torna-se necessário o desenvolvimento de catalisadores com alta atividade e estabilidade operacional. Neste trabalho, foi utilizado nanopartículas de paládio (Pd NPs) suportadas em um biocarvão (BC), obtido a partir do pseudocaule da bananeira, material carbonáceo de origem renovável. A biomassa foi impregnada com ZnCl2 (razão 3:1, m/m) e submetida à pirólise a 400 °C por 1 hora. O BC resultante apresentou uma área superficial elevada, atingindo 1493 m²·g⁻¹, característica favorável à dispersão eficiente das Pd NPs. Com o intuito de otimizar o desempenho catalítico do sistema, foi adotado um delineamento central composto rotacional (DCCR), no qual se variaram as quantidades do suporte biocarvão (10-20mg) e das nanopartículas de Pd (2-3 mmol%). A taxa de geração de hidrogênio (HGR) foi definida como variável resposta. O método permitiu identificar as melhores condições experimentais para maximização da HGR, apresentando um ajuste de dados altamente satisfatório, com coeficiente de determinação (R²) de 96% e coeficiente de determinação ajustado (R²aj) de 92%. A análise de variância (ANOVA) indicou que, nas condições otimizadas de dose do suporte (15,75 mg) e de nanopartículas de paládio (3,20 mmol%), a taxa prevista de geração de hidrogênio (HGR) seria de 18.050 mL·g⁻¹·min⁻¹. Para validar essa previsão, experimentos foram realizados utilizando exatamente esses parâmetros, resultando em uma HGR de 18.329 mL·g⁻¹·min⁻¹. O erro relativo entre o valor previsto e o valor experimental foi de apenas 1,5%, o que confirma a confiabilidade do modelo estatístico adotado, bem como a eficácia da estratégia de otimização empregada. |
| Palavras-chave | catálise, armazenamento de hidrogênio, delineamento central composto rotacional (DCCR) |
| Forma de apresentação..... | Painel |
| Link para apresentação | Painel |
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