Soluções alcoólicas zwitteriônicas para captura e hidrogenação integradas de dióxido de carbono

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2025
Autor(a) principal: Cândido, Bruno Alves
Orientador(a): Migowski, Pedro
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Captura de carbono
Hidrogenação catalítica
Solventes
Química verde
Catalisadores
Palavras-chave em Inglês:
Catalytic hydrogenation
CO2 derivatives
Ru catalysts
Sustainable chemistry
Phenolate bases
Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/292551
Resumo: Essa dissertação apresenta o desenvolvimento de um processo integrado de captura e conversão de CO2 utilizando bases zwitteriônicas (BZs) em solventes alcoólicos. As BZs, compostas por um cátion 1,3-dimetilimidazólio covalentemente ligado a um grupo fenolato, reagem com CO2 para formar alquilcarbonatos (AQCs) em meio alcoólico. Esses AQCs são então hidrogenados a formiato. O sistema demonstrou alta eficiência, com captura de CO2 de até 70% em relação às BZs e conversão quantitativa dos AQCs a formiato sob condições brandas (50 °C e 10 bar de H2). A otimização do processo, empregando isopropanol como solvente e o catalisador cis-[Ru(dppm)2Cl2], levou a um rendimento de 97% em formiato, com um TOF de 660 h-1, posicionando-se entre os sistemas ICCU mais ativos já reportados. A comparação entre BZs e aminas terciárias tradicionais com o pKa do ácido conjugado da base (pKaH) semelhante evidenciou a superioridade das BZs na captura e conversão de CO2. Enquanto as BZs foram altamente eficientes na formação de AQCs nos diferentes álcoois testados, as aminas terciárias capturaram apenas pequenas quantidades de CO2, liberando-o rapidamente. Esses resultados destacam a versatilidade e a eficiência das BZs como promissoras alternativas para processos ICCU, combinando captura eficiente de CO2 com sua conversão subsequente a produtos de valor agregado.
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