Banca de DEFESA: WELLY EVILLY DA SILVA VIEIRA

Uma banca de DEFESA de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE: WELLY EVILLY DA SILVA VIEIRA
DATA : 12/12/2025
HORA: 10:00
LOCAL: Defesa remota
TÍTULO:

Nanocompósitos de MIL-100(Fe)/Óxido de Grafeno como catalisadores para produção de hidrogênio via
hidrólise do borohidreto de sódio.

 

PALAVRAS-CHAVES:

materiais carbonáceos; redes metalorgânicas; compósitos; NaBH4; catálise; hidrogênio.

PÁGINAS: 189
RESUMO:

O hidrogênio desponta como vetor energético fundamental na transição para uma economia de

baixo carbono. Contudo, sua aplicação em larga escala ainda depende do desenvolvimento de

métodos mais econômicos e eficientes de armazenamento e transporte. Nesse contexto,

carreadores químicos, como o borohidreto de sódio (NaBH₄), têm se destacado por seu elevado

teor de hidrogênio, cuja liberação ocorre via hidrólise na presença de catalisadores adequados.

O presente trabalho teve como objetivo desenvolver e caracterizar catalisadores baseados em

nanocompósitos da rede metalorgânica MIL-100(Fe) com derivados de grafeno, visando à

produção de hidrogênio a partir da hidrólise do NaBH₄. Os nanocompósitos foram sintetizados

por rotas solvotérmica e hidrotérmica, utilizando óxido de grafeno obtido pelo método de

Hummers modificado (GH) e a partir de resíduos de bagaço de cana-de-açúcar (GC).

Adicionalmente, o GH foi funcionalizado com (3-aminopropil)trietoxisilano (APTES),

originando o material GH-A. Todos os materiais produzidos foram caracterizados por DRX,

FTIR, MEV-EDS, TGA, Raman e BET. Os resultados confirmaram a obtenção do óxido de

grafeno por ambas as rotas propostas, bem como o sucesso da funcionalização com APTES e a

formação dos nanocompósitos desejados. Entre os materiais obtidos, o nanocompósito MH

GH10, obtido pela rota hidrotérmica, utilizando 10% de GH, apresentou área superficial de

855,4 m² g⁻¹ com volume de poro de 0,4701 cm³ g⁻¹, além de excelente desempenho catalítico,

tais como energia de ativação de apenas 10,25 kJ mol⁻¹ e rendimento máximo de 76,9% a 67

°C. Na produção de hidrogênio, alcançou taxas de geração de hidrogênio (HGR) de 136,82 mL

min-1 g -1 a 27 ºC, 169,68 mL min-1 g -1 a 47 ºC, e 222,22 mL min-1 g -1 a 67 ºC, com um rendimento

máximo de 76,92% a 67 ºC. Adicionalmente, esta amostra manteve 90,9% de eficiência após

sete ciclos de reutilização. Os resultados demonstram que tanto a rota de síntese quanto a origem

do GO influenciam significativamente a atividade catalítica dos materiais. O GH, exibiu maior

grau de funcionalização e oxigenação, o que promoveu uma interação mais eficiente com a

estrutura da MOF MIL-100(Fe), resultando em maior estabilidade e eficiência catalítica em

comparação ao GC. Assim, conclui-se que a utilização de rotas de síntese sustentáveis, aliada

ao emprego do GO derivado do método de Hummers, representa uma abordagem promissora

para o desenvolvimento de catalisadores eficientes para a geração de hidrogênio, contribuindo

para o avanço de tecnologias baseadas em fontes renováveis de energia.

MEMBROS DA BANCA:
Presidente - 1754300 - BRAULIO SILVA BARROS
Externo ao Programa - 1810494 - KLEBER GONCALVES BEZERRA ALVES - nullInterna - 1283408 - MARIANA PAOLA CABRERA
Interna - 3100969 - NATHALIA BEZERRA DE LIMA
Externo à Instituição - ROMUALDO RODRIGUES MENEZES