Explorando catalisadores suportados em Al-SBA-15: Síntese e caracterização para futuras aplicações na Hidrogenação de CO2

Resumo

A crescente preocupação com o aumento da concentração de CO₂ na atmosfera impulsiona e dá valor à estratégia promissora de obtenção de hidrocarbonetos via reação de hidrogenação. Assim, o presente trabalho tem como objetivo a síntese e caracterização de catalisadores a base cobalto e cobre, suportados em Al-SBA-15 e promovidos por céria (CeO₂), para aplicação na hidrogenação do CO₂. Para isso, os metais foram incorporados pelo método de impregnação ao ponto úmido e caracterizados por fisissorção de N₂, difratometria de raios X (DRX), fluorescência de raios X (FRX), redução com hidrogênio a temperatura programada (TPR-H₂), dessorção de NH₃ a temperatura programada (TPD-NH₃) e microscopia eletrônica de transmissão (MET). Verificou-se uma diminuição de área específica e volume de poros após impregnação da céria e dos metais, porém, a estrutura mesoporosa da Al-SBA-15 se manteve, o que pode indicar que as partículas metálicas podem estar localizadas preferencialmente nos canais da estrutura. De fato, a partir dos difratogramas verificou-se que as partículas de cobre possuem tamanho de cristalito pequeno e podem estar, dessa maneira, bem distribuídas nos canais mesoporosos, sendo potenciado pela presença da céria. Os perfis de TPR mostraram que a adição de cobre promoveu uma melhora significativa na temperatura de redução das espécies de cobalto. Este efeito sinérgico entre ceria, cobalto e cobre é promissor para o desenvolvimento de catalisadores mais ativos e eficientes para a hidrogenação de CO₂, permitindo a ativação do catalisador em temperaturas mais brandas, o que pode, consequentemente, possibilitar um aumento na seletividade a hidrocarbonetos.