Catalisadores exsolvidos para conversão de etanol em hidrogênio
| Ano de defesa: | 2024 |
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| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Departamento: |
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| País: |
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/85/85134/tde-04062025-135558/ |
Resumo: | A busca por métodos mais sustentáveis para a produção de hidrogênio está ganhando destaque no cenário energético mundial. Entre os métodos mais utilizados, a reforma catalítica de combustíveis como o etanol se sobressai pela praticidade de produção, especialmente no Brasil, que possui domínio na tecnologia de produção e distribuição deste biocombustível. Para realização da reação de reforma é necessário o uso de um catalisador para acelerar o processo e torná-lo mais eficiente. No entanto, a desativação dos catalisadores devido à deposição de carbono na superfície do material representa um desafio significativo. Nesse contexto, o projeto de mestrado tem como objetivo sintetizar um catalisador de perovskita à base de titanato de estrôncio dopado com lantânio e níquel, otimizando suas propriedades catalíticas por meio da produção de nanopartículas metálicas via exsolução. Neste processo, após a aplicação de um tratamento térmico em atmosfera redutora, as nanopartículas geradas na superfície da matriz óxida se encontram, geralmente, uniformemente distribuídas e com maior resistência à deposição de carbono. O estudo visou otimizar a produção de nanopartículas alterando condições como temperatura de calcinação, temperatura de redução, tempo e concentração de hidrogênio. Durante o processo, foram utilizadas diferentes técnicas de caracterização, além de diversos ensaios catalíticos para a reação de reforma a vapor do etanol, que comprovaram a obtenção de materiais promissores, que alcançaram 100% de conversão de etanol com cerca de 70% de produção de H2. |
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Catalisadores exsolvidos para conversão de etanol em hidrogênioExsolved catalysts for ethanol conversion to hydrogencatalisadorcatalystethanol steam reformingexsoluçãoexsolutionreforma a vapor do etanolstrontium titanatetitanato de estrôncioA busca por métodos mais sustentáveis para a produção de hidrogênio está ganhando destaque no cenário energético mundial. Entre os métodos mais utilizados, a reforma catalítica de combustíveis como o etanol se sobressai pela praticidade de produção, especialmente no Brasil, que possui domínio na tecnologia de produção e distribuição deste biocombustível. Para realização da reação de reforma é necessário o uso de um catalisador para acelerar o processo e torná-lo mais eficiente. No entanto, a desativação dos catalisadores devido à deposição de carbono na superfície do material representa um desafio significativo. Nesse contexto, o projeto de mestrado tem como objetivo sintetizar um catalisador de perovskita à base de titanato de estrôncio dopado com lantânio e níquel, otimizando suas propriedades catalíticas por meio da produção de nanopartículas metálicas via exsolução. Neste processo, após a aplicação de um tratamento térmico em atmosfera redutora, as nanopartículas geradas na superfície da matriz óxida se encontram, geralmente, uniformemente distribuídas e com maior resistência à deposição de carbono. O estudo visou otimizar a produção de nanopartículas alterando condições como temperatura de calcinação, temperatura de redução, tempo e concentração de hidrogênio. Durante o processo, foram utilizadas diferentes técnicas de caracterização, além de diversos ensaios catalíticos para a reação de reforma a vapor do etanol, que comprovaram a obtenção de materiais promissores, que alcançaram 100% de conversão de etanol com cerca de 70% de produção de H2.The search for more sustainable methods for hydrogen production is gaining prominence in the global energy landscape. Among the most widely used methods, the catalytic reforming of fuels, such as ethanol reforming, stands out due to its production practicality, especially in Brazil, which has expertise in the technology for producing this biofuel. The reforming reaction requires the use of a catalyst to accelerate the process and make it more efficient. However, catalyst deactivation due to carbon deposition on the material\'s surface poses a significant challenge. In this context, this project aims to synthesize a perovskite catalyst based on lanthanum and nickel-doped strontium titanate, optimizing its catalytic properties through the production of metallic nanoparticles via exsolution. In this process, after applying heat treatment in a reducing atmosphere, the nanoparticles generated on the surface of the oxide matrix are generally uniformly distributed and more resistant to carbon deposition. The study aimed to optimize the nanoparticle production by altering conditions such as calcination temperature, reduction temperature, time, and hydrogen concentration. Throughout the process, different characterization techniques were used, as well as various catalytic tests for the Steam Reforming of Ethanol, which confirmed the achievement of promising materials, reaching 100% ethanol conversion with approximately 70% H2 production.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPFonseca, Fabio CoralPiazzolla, Fernando2024-12-13info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/85/85134/tde-04062025-135558/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2025-06-06T18:43:02Zoai:teses.usp.br:tde-04062025-135558Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212025-06-06T18:43:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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