Síntese e caracterização de novos materiais para captura e utilização de CO2

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Rodrigues, Daniela Maffi
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul; Escola Politécnica; Brasil; PUCRS; Programa de Pós-Graduação em Engenharia e Tecnologia de Materiais
• Palavras-chave em Português: Líquidos Iônicos; Xerogéis; SSMMP; Captura de CO2; Separação de CO2; Utilização de CO2; Ionic Liquids; Xerogels; CO2 Capture; CO2 Separation; CO2 Utilization; ENGENHARIAS
• Link de acesso: https://tede2.pucrs.br/tede2/handle/tede/10716

O uso das tecnologias que envolvem a captura, armazenamento e utilização de CO2, são apontadas como fundamentais para diminuir as concentrações do CO2 na atmosfera. Entretanto, alguns desafios ainda precisam ser vencidos para o uso eficiente destas tecnologias, como por exemplo o desenvolvimento de novos materiais que envolvam baixo custo de produção e gasto energético, recicláveis e eficientes, para serem aplicados na etapa de captura/separação de CO2 e como catalisadores heterogêneos eficientes na transformação química do CO2. Neste contexto, o presente trabalho traz a síntese e caracterização de xerogéis de sílica e de partículas minerais sílico-metálicas sintéticas (SSMMP), puras e enxertadas com LIs, aplicadas como adsorventes na captura e separação de CO2 e como catalisadores heterogêneos nas reações de conversão de CO2 em carbonatos cíclicos. Os materiais sintetizados foram caracterizados por DRX, TGA, IV, RAMAN, BET, MEV e RMN. A seletividade dos sorventes sólidos e a seletividade das reações de ciclo adição foram analisadas por CG. Dos materiais sintetizados neste trabalho as amostras SSMMP M1 (2,07 mmolCO2/gads) e SSMMP-Ni50%-AMO Br (1,63 mmolCO2/gads), apresentaram maior capacidade de sorção de CO2 e as amostras SSMMP- 5%Im(nBu)-I (16,9) e SSMMP-Ni 50%-IMI Br (14,4) as melhores capacidade seletividade para o CO2 em misturas de CO2/N2. Como catalisadores heterogêneos, os melhores rendimentos de carbonato cíclicos foram observados para as amostras SX- EMIM MSO3 4 e SSMMP Ni 50% com rendimentos de carbonato de propileno de 91,4% e 90,4%, respectivamente. Para ambas as aplicações, as amostras apresentam excelente capacidade de reciclabilidade, sem perda de atividade catalítica e capacidade de sorção de CO2 por até 10 reciclos consecutivos.