Impacto do Método de Síntese nas Propriedades e Atividade Catalítica de Catalisadores Ni/CeO₂-Al₂O₃ na Hidrogenação de CO₂
Palavras-chave:
Hidrogenação de CO₂, Catalisadores de Ni, Sol-gel, Impregnação, MetanolResumo
O aumento nas emissões de dióxido de carbono (CO₂) impulsiona a busca por alternativas sustentáveis, como a hidrogenação catalítica para a produção de metanol. Este trabalho investiga a influência dos métodos de síntese, sol-gel e impregnação com excesso de solução, na preparação de catalisadores Ni/CeO₂-Al₂O₃ contendo 20% de níquel (Ni) e 12% de óxido de cério (CeO₂). Os materiais foram caracterizados por Difração de Raios X (DRX), Microscopia Eletrônica de Varredura e Espectroscopia de Energia Dispersiva de Raios X (MEV-EDS), Fisissorção de Nitrogênio (N₂), Redução a Temperatura Programada com H₂ (TPR-H₂) e Quimissorção de Monóxido de Carbono (CO). O catalisador preparado via sol-gel (Ni-SG) apresentou maior área específica, melhor dispersão dos componentes e interação metal-suporte mais forte, resultando em maior eficiência catalítica e maior turnover number (TON) na hidrogenação de CO₂ para metanol. A comparação entre os métodos de síntese evidencia que a estrutura e a performance dos catalisadores são fortemente impactadas pela rota de preparação adotada, sendo o método sol-gel uma alternativa promissora para o desenvolvimento de catalisadores mais eficientes.
Referências
1. S. Saeidi; S. Najari; V. Hessel; K. Wilson; F. J. Keil; P. Concepción; S. L. Suib; A. E. Rodrigues, Prog. Energy Combust. Sci. 2021, 85, 100905.
2. United Nations Environment Programme, Emissions Gap Report 2024, Nairobi, 2024, 978-92-807-4185-8.
3. A. Saravanan; D. V. N. Vo; S. Jeevanantham; V. Bhuvaneswari; V. A. Narayanan; P. Yaashikaa; S. Swetha; B. A. Reshma, Chem. Eng. Sci. 2021, 236, 116515.
4. E. Pawelczyk; N. Lukasik; I. Wysocka; A. Rogala; J. Gębicki, Energies 2022, 15, 4964.
5. I. U. Din; M. Usman; S. Khan; A. Helal; M. A. Alotaibi; A. I. Alharthi; G. Centi, J. CO₂ Util. 2021, 43, 101361.
6. U. J. Etim; C. Zhang; Z. Zhong, Nanomaterials 2021, 11, 3265.
7. S. Dang; et al., Catal. Today 2019, 330, 61–75.
8. L. F. Rasteiro, Tese de Doutorado, Universidade Federal de São Paulo, 2022.
9. L. Fan; J. Zhang; K. Ma; Y. Zhang; Y. M. Hu; L. Kong; A. P. Jia; et al., J. Catal. 2021, 397, 116–127.
10. S. Saravanan; A. Godwin; V. Vijayan; M. Loganathan; S. Baskar, Int. J. Mech. Eng. Technol. 2019, 10 (10), 97–106.
11. T. J. Monene; M. N. Cele, Appl. Catal. O: Open 2024, 197, 207019.
12. W. Gac; I. Kuźniarska-Biernacka; M. Rutkowska; K. A. Tarach; M. Zawadzki, Appl. Surf. Sci. 2023, 631, 157542.
13. M. R. B. Pirshahid; M. Asadi; M. Najafabadi; M. Vaezi; A. Z. Moghaddam; Y. Sarrafi, J. Energy Inst. 2023, 110, 101361.
14. B. B. Cazula; R. O. Fonseca; F. B. Noronha; H. J. Alves, Rev. Mater. 2021, 26 (2).
15. B. Abdullah; N. A. A. Ghani; D.-V. N. Vo, J. Clean. Prod. 2017, 162, 170–185.
16. R. C. V. R. Oliveira, Dissertação de Mestrado, Universidade Federal do Rio de Janeiro, 2023.
17. S. Wang; G. Q. (Max) Lu, Appl. Catal. B: Environ. 1998, 19 (3–4), 267–277.
18. I. Luisetto; S. Tuti; C. Battocchio; S. Lo Mastro; A. Sodo, Appl. Catal. A: Gen. 2015, 500, 12–22.
19. S. Tada; H. Nagase; N. Fujiwara; R. Kikuchi, Energy Fuels 2021, 35 (6), 5241–5251.
