Preparação de nanopartículas metálicas suportadas em ZnO para uso como fotocatalisadores na conversão de CH4 em produtos de maior valor agregado (2023)
- Authors:
- Autor USP: MACHADO, ARTHUR PIGNATARO - IPEN
- Unidade: IPEN
- DOI: 10.11606/D.85.2023.tde-12042023-112024
- Subjects: ZINCO; SEMICONDUTORES (FÍSICO-QUÍMICA); FOTOCATÁLISE; METANO; CROMATOGRAFIA A GÁS; ESPECTROSCOPIA DE MASSA
- Language: Português
- Abstract: Converter o Metano em produtos químicos de maior valor agregado é um desafio dada a energia necessária para ativar o CH4. Convencionalmente, essa energia é fornecida a partir de severas condições de temperatura e pressão, promovendo assim quebra da ligação C-H. No entanto, essas severas condições energéticas tendem a desfavorecer os processos de conversão de Metano resultando em produtos indesejados, desativação de catalisadores e baixas taxas de rendimento e seletividade. O processo fotocatalítico é uma alternativa para ativação do Metano sob temperatura ambiente. A fotocatálise utiliza a irradiação de semicondutores com radiação eletromagnética (Luz na faixa do UV-Visível do espectro) para gerar espécies reativas que podem promover a formação de radicais metila (•CH3). Além disso, a deposição de nanopartículas de metais nobres na superfície de semicondutores pode aumentar a fotoatividade agindo como co-catalisadores através de fenômenos como o efeito de ressonância plasmônica de superfície localizada e a barreira de Schottky. Neste trabalho são apresentados fotocatalisadores sintetizados à base de Óxido de Zinco com sua superfície modificada pela deposição de nanopartículas metálicas (Prata, Paládio, Ouro e Platina) para a conversão do Metano em hidrocarbonetos de cadeias mais longas. Utilizou-se um sistema com um fluxo constante de Metano borbulhado em uma solução aquosa contendo o fotocatalisador disperso. Foram analisados e discutidos os processos de síntese e astécnicas utilizadas para a caracterização dos materiais preparados, bem como as medidas de fotoatividade para formação dos diferentes produtos da reação analisados por cromatografia gasosa e espectrometria de massas. Os principais produtos formados foram C2H6 e CO2, além de menores quantidades de C2H4 e CO. Dentre os materiais analisados, o melhor desempenho foi observado pelo fotocatalisador composto de Pd(0,5%)/ZnO, atingindo uma taxa de produção de C2H6 de 686 μmol.h^[-1].g^[-1] e uma seletividade de C2H6 de 46%
- Imprenta:
- Data da defesa: 17.01.2023
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- Cor do Acesso Aberto: gold
- Licença: cc-by-nc-sa
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ABNT
MACHADO, Arthur Pignataro. Preparação de nanopartículas metálicas suportadas em ZnO para uso como fotocatalisadores na conversão de CH4 em produtos de maior valor agregado. 2023. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2023. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/85/85134/tde-12042023-112024/. Acesso em: 01 maio 2024. -
APA
Machado, A. P. (2023). Preparação de nanopartículas metálicas suportadas em ZnO para uso como fotocatalisadores na conversão de CH4 em produtos de maior valor agregado (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/85/85134/tde-12042023-112024/ -
NLM
Machado AP. Preparação de nanopartículas metálicas suportadas em ZnO para uso como fotocatalisadores na conversão de CH4 em produtos de maior valor agregado [Internet]. 2023 ;[citado 2024 maio 01 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/85/85134/tde-12042023-112024/ -
Vancouver
Machado AP. Preparação de nanopartículas metálicas suportadas em ZnO para uso como fotocatalisadores na conversão de CH4 em produtos de maior valor agregado [Internet]. 2023 ;[citado 2024 maio 01 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/85/85134/tde-12042023-112024/
Informações sobre o DOI: 10.11606/D.85.2023.tde-12042023-112024 (Fonte: oaDOI API)
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