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APLICAÇÃO DE REDES METALORGÂNICAS DE COBRE NA REAÇÃO DE OXIDAÇÃO DIRETA DE METANO A METANOL: INFLUÊNCIA DO TEOR DE COBRE E DO AGENTE OXIDANTE NA PRODUTIVIDADE DE METANOL
Thielle Nayara Vieira de Souza Ferreira
Universidade Federal de São Carlos
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Create a topicO metano, principal constituinte do gás natural, é o segundo gás de efeito estufa mais abundante na atmosfera e apresenta um potencial de aquecimento global 25 vezes maior do que o CO2. Para minimizar seu acúmulo na atmosfera, uma alternativa seria empregá-lo como matéria-prima para a síntese de produtos químicos de alto valor agregado, como o metanol. A conversão direta de metano em metanol é um importante desafio a ser vencido devido à forte ligação C-H, grande energia de ionização do metano e a oxidação excessiva do metanol. Na natureza, as enzimas metano monooxigenase são responsáveis pela oxidação do metano a metanol em uma única etapa, à temperatura e pressão ambiente. Em estudos catalíticos de oxidação direta de metano a metanol, busca-se desenvolver materiais que mimetizem essas enzimas, como as redes metalorgânicas, que apresentam características atraentes para aplicação como catalisadores na reação de conversão de metano a metanol. A reação sobre as MOFs pode ser realizada em três etapas: ativação de sítios metálicos com um agente oxidante, reação e extração do produto. O presente trabalho tem como objetivo o desenvolvimento de catalisadores baseados em redes metalorgânicas para a conversão direta do metano a metanol em baixa temperatura e pressão atmosférica. A MOF-808 foi sintetizada utilizando o método solvotermal. Posteriormente, foi realizada uma etapa pós-síntese de adição de ligantes orgânicos e a subsequente incorporação de Cu. Os catalisadores foram caracterizados por DRX e teste de estabilidade térmica. Avaliou-se a atividade catalítica da MOF-808 com variados teores nominais de cobre e três agentes oxidantes diferentes (N2, O2 e H2O). Os catalisadores investigados produziram quantidades apreciáveis de metanol sob condição isotérmica de ativação e reação a 150 °C.
Glaucio José Gomes
Olá super interessante o tema investigado. Os autores possuem a caracterização de fisissorção de N2 para esses materiais? ao aumentar a relação CU/ZR sobre o MOF a produção de metanol diminui, qual o motivo que poderia explicar esse efeito(a área especifica diminui)? Também é muito interessante o impacto do ambiente de ativação. Porque que na presença de água os MOFs investigados apresenta maior produção de metanol do que esses materiais foram ativados ambiente contendo O2?
Obrigado pela atenção,
Glaucio
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Thielle Nayara Vieira de Souza Ferreira
Olá, obrigada por perguntar.
Nós realizamos sim a caracterização de fisissorção de N2, mas apenas para identificar sua variação ao adicionar as modificações pós-síntese. Sobre a relação Cu/Zr foi estudado as diferentes adições de cobre no material, assim obtivemos um valor máximo que foi igual a razão 2,1. Logo, observamos um aumento na produtividade até determinado valor de Cu/Zr igual a 2,0 e depois a queda. No entanto, este processo ainda está em investigação. Outro processo que ainda está em investigação é a influência do agente oxidante. Porém, estamos realizando novos testes para concluir tal influência.
Glaucio José Gomes
Obrigado pela atenção em interagir sobre essa pergunta. Desejo sorte com os testes que estão sendo realizados e espero uma publicação do trabalho. =)