Banca de DEFESA: MARIA ALAIDE DE OLIVEIRA

Uma banca de DEFESA de MESTRADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : MARIA ALAIDE DE OLIVEIRA
DATA : 26/07/2021
HORA: 14:00
LOCAL: Auditório Benício de Barros Neto
TÍTULO:

Nanocatalisadores de Fe-BDC, Co-BDC e FeCo-BDC: da síntese e
caracterização à aplicação na produção de hidrogênio via desidrogenação do
borohidreto de sódio.

PALAVRAS-CHAVES:

Redes Metalorgânicas; Co-BDC; NaBH4; catálise; produção
de hidrogênio.

PÁGINAS: 99
RESUMO:

As redes metalorgânicas são materiais híbridos, constituídos por clusters
metálicos coordenados à ligantes orgânicos polifuncionais, com presença de
poros/canais de dimensões nanométricas. Estes materiais apresentam
comumente alta área superficial, sendo do ponto vista científico-tecnológico,
interessantes na aplicação em catálise, adsorção, separação, estocagem de
gases, entrega de fármacos, etc. Os materiais Fe-BDC, Co-BDC e FeCo-BDC
foram sintetizados via método solvotérmico a partir do ligante 1,4-H2BDC e
nitratos hidratados dos metais ferro e/ou cobalto, com rendimento de 55,7, 39,8
e 81,3 %, respectivamente. As MOFs foram caracterizadas por DRX, FTIR, MEVEDS e TGA. As análises de FTIR indicaram a formação de redes metalorgânicas
possuíndo os modos de coordenação do tipo quelato (Fe-BDC) e bidentado (CoBDC e FeCo-BDC). Os padrões de difração de Raios-X dos materiais Co-BDC e
FeCo-BDC apresentaram boas correspondências com o padrão calculado para
o (Co2(OH)2BDC) indicando o sucesso das sínteses. Os resultaram indicaram
que a introdução do ferro no FeCo-BDC não alterou sua estrutura cristalina. As
análises de MEV/EDS mostraram que Co-BDC apresentou morfologia indefinida
e irregular com tamanho médio de partículas de 2,86 µm. Por outro lado, os
materiais Fe-BDC e FeCo-BDC apresentaram morfologia regular, do tipo haste
com tamanhos médios de 2,393 e 0,388 µm, respectivamente. As curvas
termogravimétricas mostraram que os materiais Co-BDC e FeCo-BDC
possuíram estabilidades semelhantes, apresentando temperaturas de
decomposição de parte orgânica por volta de 330 °C. Já o material Fe-BDC
possuiu menor estabilidade, apresentando a temperatura de decomposição da
parte orgânica em 300 °C.Esses materiais foram testados como catalisadores na
produção de hidrogênio via desidrogenação do NaBH4, utilizando a metodologia
de deslocamento de volume de água, sendo avaliada a influência da temperatura
do sistema na produção de hidrogênio. Observou-se que a temperatura de 26 °C
houve a produção de quantidades distintas de hidrogênio dependendo do
catalisador usado: Fe-BDC - 35 mL em 17 min de reação – 33,8 %, Co-BDC - 60
mL em 14,4 min de reação – 57,9 %, FeCo-BDC - 40 mL em 19 min de reação -
38,5 %. O aumento da temperatura do sistema favoreceu a produção de
hidrogênio em tempos mais curtos: 70 mL, 90 mL e 60 mL para Fe-BDC (16,3
min), Co-BDC (7,2 min) e FeCo-BDC (7,2 min), respectivamente a 46 °C. O
material Co-BDC apresentou os melhores valores de taxa de formação de
hidrogênio e TOF a temperatura de 26 °C (207,90 mLH2min-1g-1
; 2,68
molH2molcatmin-1
) entre os três catalisadores testados, possuíndo assim a maior
atividade catalítica na reação de desidrogenação do NaBH4 nas condições
testadas. Adicionalmente, a vida útil do catalisador Co-BDC foi avaliada, sendo
observada a formação de 5 mL de hidrogênio no sexto ciclo.

MEMBROS DA BANCA:
Externa à Instituição - RENATA MARTINS BRAGA - UFRN
Presidente - 2163324 - JOANNA ELZBIETA KULESZA
Interna - 3100969 - NATHALIA BEZERRA DE LIMA