Impacto da Água na Adsorção de CO₂ em Zeólitas LTA com Na⁺ e Ca²⁺: Uma Abordagem de Simulação

Autores

  • Geraldo Silva Universidade Federal do Paraná Autor
  • Anderso Reis Albuquerque UFRN Autor
  • Sibele Berenice Castellã Pergher UFRN Autor

Palavras-chave:

Zeólitas, Adsorção de CO₂, Hidratação, Cátions compensadores de carga, Seletividade.

Resumo

Este estudo investiga o impacto dos cátions compensadores e da hidratação na adsorção de CO₂ em zeólitas LTA, ITQ-29 e suas versões hidratadas. A análise das isotermas revelou que a presença de água reduz a capacidade de captura de CO₂, com efeito mais acentuado nas zeólitas com cátions compensadores. A zeólita Ca-LTA, com cátions Ca²⁺, apresentou a maior capacidade de adsorção devido à polarização intensa causada pelos cátions divalentes. A Na-LTA, com cátions Na⁺, teve desempenho intermediário, enquanto a ITQ-29, sem cátions, teve o pior desempenho adsortivo devido à sua estrutura hidrofóbica. A hidratação afetou a mobilidade do CO₂, restringindo o acesso aos sítios ativos e diminuindo a difusão do gás. A água também alterou as interações de CO₂ com a zeólita, tornando os sítios mais polarizados e aumentando a afinidade do gás. Esses resultados evidenciam que a presença de água e o tipo de cátion são cruciais para o desempenho adsortivo, oferecendo insights para o desenvolvimento de materiais seletivos para captura de CO₂.

Biografia do Autor

  • Geraldo Silva, Universidade Federal do Paraná

    Diplomado em Técnico em Informática pelo Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio Grande do Norte (IFRN) em 2019 e bacharel em Química pela Universidade Federal do Rio Grande do Norte (UFRN), com trabalho de conclusão de curso apresentado em 2023. Durante a graduação, atuei com estudos experimentais e teóricos/computacionais envolvendo Zeólitas no Laboratório de Peneiras Moleculares (LABPEMOL/UFRN). Iniciei minha trajetória profissional motivado pela busca constante de aprimoramento, destacando a competência e o comprometimento nos projetos e equipes dos quais participo.Atualmente (2025), sou aluno de mestrado no Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Ciência dos Materiais da Universidade Federal do Paraná (UFPR), vinculado ao Laboratório de Caracterização e Catálise em Materiais (LC2M). Desenvolvo pesquisas com foco na síntese e conversão de MOFs, utilizando técnicas avançadas de caracterização, como a espectroscopia de absorção de raios X (XAS).

  • Anderso Reis Albuquerque, UFRN

    Anderson dos Reis Albuquerque #8227; possui graduação em Farmácia (2008), Licenciatura em Química (2012), Mestrado (2010) e Doutorado (2014) em Química pela Universidade Federal da Paraíba, UFPB. #8227; É professor do Instituto de Química (IQ) da Universidade Federal do Rio Grande do Norte, desde jul/2018. #8227; Foi professor do IFSertão-PE de 2014-2018 #8227; Realiza suas atividades de pesquisa com ênfase em modelagem e simulação computacional aplicadas à química do estado sólido no Laboratório de Química Computacional (LQC - IQ - UFRN, Natal-RN). É também pesquisador do Laboratório de Simulação Molecular (LSM, Unesp, Bauru) e NPE-Lacom (UFPB, Campus I). Realizou parte de sua investigação como bolsista SWE/CSF/CNPq no Institut de Química Teòrica i Computacional da Universitat de Barcelona (IQTCUB).#8227; Recebeu menção honrosa do Prêmio Capes de Tese 2015, na área de Química. #8227; Membro permanente do Programa de Pós-Graduação em Química PPGQ (Capes 6) IQ/UFRN. É bolsista de produtividade do CNPq (PQ2) desde 2022. Os termos mais frequentes na sua produção científica são: computational chemistry , TiO#8322;, anatase, point defects, surfaces and interfaces.#8227; Seus principais interesses atuais são nos temas: new methodologies in chemical informatics and molecular modeling , carbon capture and storage , and computer-aided molecular design of new materials #8227; Outras informações: ResearchID:K-8319-2013 (Texto informado pelo autor)

     

  • Sibele Berenice Castellã Pergher, UFRN

    Possui graduação em Engenharia Química pela Universidade Federal do Rio Grande do Sul (1990), mestrado em Engenharia Química pela Universidade Estadual de Maringá (1993) e doutorado em Química - Universidad Politecnica de Valencia Espanha (1997). Realizou dois pós-doutorados no Instituto de Química da UFRGS (2002 e 2009). E recentemente realizou um Pós-doutorado Sênior na Universidade de Leipzig -Alemanha (2024). Foi professora e pesquisadora da Universidade Federal do Rio Grande do Sul de 1998 a 2001. Atuou na Universidade Regional Integrada do Alto Uruguai e das Missões - URI - Campus Erechim de 2001 a 2010 como professora, pesquisadora e coordenadora do Curso de Química. Atualmente é professora e pesquisadora da Universidade Federal do Rio Grande do Norte - UFRN (desde 2010) atuando no curso de Química do Petróleo e nos cursos de Pós-Graduação em Química - PPGQ e de Pós-Graduação em Ciência e Engenharia de Materiais PPGCEM. Foi vice -coordenadora do curso de pós-Graduação em Química de 2010 a 2012 e coordenadora do PPGQ de 2013 a 2016. Foi pró-reitora Adjunta de Pesquisa da UFRN de 2016 a 2019; e de 2019 a 2023 foi Pró-Reitora de Pesquisa da UFRN. Foi vice- Diretora da Sociedade Brasileira de Catálise - SBCat de 2015 a 2019, e Diretora da SBCat de 2019 a 2023. Faz parte da comissão de Síntese da International Zeolite Association - IZA , e recentemente participa do Bord desta associação. E representa o Brasil na FISOCAT - Federación Iberoamericana de Catalisis e foi representante na IACS - International Association of Catalysis Societies. É coordenadora e fundadora do Laboratório LABPEMOL - Laboratório de Peneiras Moleculares. Suas linhas de pesquisa são: síntese de catalisadores, zeólitas, argilas, materiais mesoporosos, materiais lamelares, pilarizados e deslaminados, processos de adsorção e catálise. É pesquisadora 1 C do CNPq. Possui mais de 250 artigos publicados, 20 patentes e 500 trabalhos em congressos. Possui uma grande contribuição na formação acadêmica de alunos com mais de 150 orientações concluídas

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Publicado

03-11-2025

Edição

v. 1 n. 1 (2025): 23ºCBCAT

Seção

Síntese e caracterização de catalisadores e adsorventes