{"id":2712,"date":"2020-10-09T18:21:50","date_gmt":"2020-10-09T21:21:50","guid":{"rendered":"http:\/\/cine.org.br\/?p=2712"},"modified":"2020-11-05T08:48:14","modified_gmt":"2020-11-05T11:48:14","slug":"pesquisa-da-m2p-analisa-uso-de-cof-em-reator-para-conversao-de-metano","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.cine.org.br\/pb\/pesquisa-da-m2p-analisa-uso-de-cof-em-reator-para-conversao-de-metano\/","title":{"rendered":"Pesquisa da M2P analisa uso de COF em reator para convers\u00e3o de metano"},"content":{"rendered":"\n

Estudo pioneiro identificou concentra\u00e7\u00e3o ideal para a aplica\u00e7\u00e3o em eletrocat\u00e1lise<\/em><\/p>\n\n\n\n

Na divis\u00e3o de Metano a Produtos (M2P) do CINE, um conjunto de pesquisadores t\u00eam buscado produzir conhecimento e avan\u00e7os tecnol\u00f3gicos relacionados a um uso n\u00e3o convencional das c\u00e9lulas a combust\u00edvel: como reatores para transforma\u00e7\u00e3o do metano (CH4<\/sub>) em produtos de maior valor agregado \u2013 combust\u00edveis, como o metanol (CH3<\/sub>OH), e insumos qu\u00edmicos, como formiatos \u2013, com a possibilidade de cogera\u00e7\u00e3o de energia el\u00e9trica. Os desafios envolvem a melhor compreens\u00e3o das rea\u00e7\u00f5es qu\u00edmicas que ocorrem durante a opera\u00e7\u00e3o das c\u00e9lulas e o desenvolvimento de catalisadores, at\u00e9 chegar \u00e0s etapas de desenvolvimento tecnol\u00f3gico.<\/p>\n\n\n\n

Em edi\u00e7\u00f5es anteriores da Newsletter do CINE<\/em>, pudemos conhecer trabalhos voltados a esses estudos b\u00e1sicos das rea\u00e7\u00f5es envolvidas<\/a> e, tamb\u00e9m, \u00e0 an\u00e1lise de catalisadores a base de pal\u00e1dio suportados em carbono, com adi\u00e7\u00e3o de n\u00edquel<\/a>. Um novo artigo, publicado em julho deste ano no peri\u00f3dico ACS Omega<\/em><\/a>, reporta resultados relativos \u00e0 utiliza\u00e7\u00e3o de materiais inovadores nas c\u00e9lulas a combust\u00edvel desenvolvidas pelo grupo: os chamados COFs, do Ingl\u00eas covalent organic frameworks<\/em>.<\/p>\n\n\n\n

COFs e MOFs \u2013 de metal organic frameworks<\/em> \u2013 comp\u00f5em uma nova classe de materiais h\u00edbridos (porosos e cristalinos) que v\u00eam recebendo aten\u00e7\u00e3o crescente devido a aplica\u00e7\u00f5es potenciais em diversas \u00e1reas. No entanto, na \u00e1rea de eletrocat\u00e1lise para convers\u00e3o de metano, o trabalho do CINE \u00e9 o primeiro de que os pesquisadores da M2P t\u00eam not\u00edcia. Uma das vantagens da utiliza\u00e7\u00e3o de COFs e MOFs \u00e9 a possibilidade de substitui\u00e7\u00e3o dos metais nobres mais comumente usados como catalisadores. Al\u00e9m disso, h\u00e1 redu\u00e7\u00e3o da quantidade de metal utilizado, j\u00e1 que os materiais s\u00e3o compostos por uma base polim\u00e9rica (ligante) complexada com o metal, o que leva ao uso de uma quantidade de metal cerca de cem vezes menor que aquela empregada em outros eletrodos estudados pelo grupo da M2P. Al\u00e9m disso, COFs e MOFs tamb\u00e9m apresentam propriedades que podem facilitar a cat\u00e1lise.<\/p>\n\n\n\n

A pesquisa agora publicada tem um passo inicial no est\u00e1gio no Canad\u00e1 realizado pelo doutorando Luis M. S. Garcia, primeiro autor do artigo. L\u00e1, junto ao grupo coordenado por Adam Duong na Universit\u00e9 du Qu\u00e9bec a Trois-Riviers, Garcia aprendeu a sintetizar COFs. De volta ao Brasil, o doutorando e o pesquisador de p\u00f3s-doutorado Rodrigo F. B. de Souza, orientados por\u00a0 Almir Oliveira Neto e junto a outros pesquisadores do IPEN, aplicaram o material nos reatores usados pelo grupo e empreenderam an\u00e1lises voltadas \u00e0 identifica\u00e7\u00e3o da melhor composi\u00e7\u00e3o para maior efic\u00e1cia na convers\u00e3o de metano em metanol. No caso, o material utilizado \u00e9 composto por um ligante formado por nitrog\u00eanio (N) e piridinas (bases de nitrog\u00eanio), complexado com cobre, metal j\u00e1 usado e com propriedades conhecidas na convers\u00e3o de metano. No eletrodo, foi feita a associa\u00e7\u00e3o a uma base de carbono, como nos demais materiais empregados na M2P.<\/p>\n\n\n\n

As an\u00e1lises realizadas mostraram que o complexo de cobre, quando adicionado na propor\u00e7\u00e3o adequada ao carbono, aprimorou o processo de ativa\u00e7\u00e3o da mol\u00e9cula de \u00e1gua e consequente produ\u00e7\u00e3o de esp\u00e9cies oxigenadas (radicais hidroxila), fundamental \u00e0 rea\u00e7\u00e3o de convers\u00e3o de metano em metanol. No entanto, acima e abaixo da concentra\u00e7\u00e3o ideal, o resultado foi prejudicial \u00e0 rea\u00e7\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n

Al\u00e9m de Garcia, Duong e Oliveira Neto, assinam o artigo outros pesquisadores do IPEN \u2013 t\u00e9cnicos e dois pesquisadores de p\u00f3s-doutorado tamb\u00e9m vinculados ao CINE \u2013 e da universidade canadense, bem como dois outros parceiros, um mestrando e um docente da Universidade Federal do Amazonas (UFAM).
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