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http://hdl.handle.net/1843/60900
Type: | Dissertação |
Title: | Exploração da superfície catalítica de cobre monossubstituída para a adsorção do ácido fórmico |
Other Titles: | An exploration on the monosubstituted copper catalytic surface for the formic acid adsorption |
Authors: | Alice Teixeira Silva |
First Advisor: | Guilherme Ferreira de Lima |
First Referee: | Roberta Pereira Dias |
Second Referee: | Heitor Avelino de Abreu |
Abstract: | As mudanças climáticas tornam a busca por fontes alternativas de energia uma necessidade. Uma das fontes que promete compor a matriz energética do futuro é o gás hidrogênio. O gás hidrogênio é de grande densidade energética e possui uma queima limpa, além disso pode ser produzido de forma sustentável. Porém, é importante salientar as dificuldades de utilização do gás hidrogênio, como a sua difícil e perigosa armazenagem. Uma alternativa que tenta remediar este problema do hidrogênio está em carregadores de hidrogênio como o ácido fórmico. O ácido fórmico é uma molécula abundante no meio industrial, sendo rejeito de muitos processos, e possui uma reação de desidrogenação limpa e que pode ser regenerado com CO2. A reação de desidrogenação do ácido fórmico pode ser catalisada e selecionada de forma específica através da catálise heterogênea, em especial, com adsorção em superfícies de cobre. Um campo de estudo sobre esta superfície de catálise trata sobre a substituição de átomos nobres na superfície de cobre, como a platina e o paládio. A reação de desidrogenação já se mostrou ser possível de ser realizada a temperaturas próximas à ambiente utilizando estas superfícies de catálise. Outro desenvolvimento neste campo de estudo se dá pelo aumento da atividade do elemento nobre quando monossubstituído na superfície. Este trabalho explora possibilidades e faz simulações da adsorção do ácido fórmico nestas superfícies para elucidar sobre a viabilidade desta reação nestas condições, trabalhando e expandindo o já demonstrado na literatura. |
Abstract: | Climate change turns us into searching for sustainable energy sources. One such sources which may be a part of future’s power matrix is hydrogen gas. Hydrogen gas has significant energy density and it cleanly burns, and also it can be made sustainably. It should be stated, though the challenges of hydrogen gas as a fuel source, such as its hard and risky storage. A way to remedy such challenges may be in hydrogen carriers such as formic acid. Formic acid is an abundant molecule in many industrial parks, being subproducts of a lot of processes, and also it can be dehydrogenated cleanly and can be regenerated with CO2. The dehydrogenation reaction of formic acid may be catalyzed and selected through heterogeneous catalysis, specifically, adsorption on a copper surface. Studies on this catalytic surface show that its effectiveness can be heightened by including some more noble elements on the copper surface, such as platinum and palladium. The dehydrogenation reaction was already shown to be possible at temperatures close to ambient temperature using such catalytic surfaces. It can be cited that a development on such substituted surfaces comes in the form of monosubstitution of said noble elements on it, as it has been shown to increase its activity. This work explores such possibilities and simulates the adsorption of formic acid on monosubstituted surfaces as in to elucidate about the viability of the dehydrogenation reaction on such conditions, expanding on works already done on the field. |
Subject: | Físico-química Hidrogênio como combustível Ácido fórmico Desidrogenação Catálise heterogênea Adsorção Cobre Funcionais de densidade Platina |
language: | por |
metadata.dc.publisher.country: | Brasil |
Publisher: | Universidade Federal de Minas Gerais |
Publisher Initials: | UFMG |
metadata.dc.publisher.department: | ICX - DEPARTAMENTO DE QUÍMICA |
metadata.dc.publisher.program: | Programa de Pós-Graduação em Química |
Rights: | Acesso Aberto |
URI: | http://hdl.handle.net/1843/60900 |
Issue Date: | 28-Aug-2023 |
Appears in Collections: | Dissertações de Mestrado |
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