Conversão do ácido fórmico em produtos de interesse industrial empregando catalisadores de nióbio sintéticos e de origem residual
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Autor(es)
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Editor
Universidade Federal de Minas Gerais
Descrição
Tipo
Tese de doutorado
Título alternativo
Primeiro orientador
Membros da banca
Maraisa Gonçalves
Patterson Patrício de Souza
Elene Cristina Pereira Maia
Rodrigo Lassarote Lavall
Patterson Patrício de Souza
Elene Cristina Pereira Maia
Rodrigo Lassarote Lavall
Resumo
O hidrogênio tem se destacado como uma alternativa promissora aos combustíveis fósseis, oferecendo uma fonte de energia limpa que reduz significativamente as emissões de carbono. Sua produção e uso em processos industriais, especialmente quando gerados a partir de fontes renováveis, podem desempenhar um papel fundamental na transição energética. Paralelamente, a degradação de poluentes organossulfurados, como os presentes em resíduos de petróleo, contribui para a melhoria ambiental ao eliminar compostos persistentes e tóxicos. A combinação dessas duas abordagens, produção sustentável de hidrogênio e tratamento de poluentes, representa um avanço importante para um futuro mais sustentável e livre de combustíveis fósseis. Esta tese explora o desenvolvimento e a aplicação de catalisadores à base de nióbio que tem como objetivo a produção de energia limpa e à remediação ambiental, oferecendo soluções inovadoras para desafios de sustentabilidade. A pesquisa divide-se em duas frentes principais: a síntese de catalisadores de nióbio para a conversão de ácido fórmico em hidrogênio e o uso de resíduos industriais ricos em nióbio na oxidação de poluentes. Na primeira parte, o estudo se concentra na criação de catalisadores de polioxoniobatos, avaliando seu desempenho na conversão de ácido fórmico em hidrogênio. Esse processo é promissor, uma vez que o hidrogênio pode substituir combustíveis fósseis. A síntese do catalisador PxCo, composto por metais de transição não nobres, mostrou atividade catalítica e estabilidade à temperatura ambiente, além de absorção de luz visível, o que facilita sua aplicação industrial na produção de hidrogênio e reforça o potencial do ácido fórmico como meio de armazenamento energético. A segunda parte da pesquisa amplia o uso do nióbio, aplicando resíduos ricos nesse metal, provenientes da indústria de fertilizantes, como catalisadores para a oxidação de compostos orgânicos. O foco é a degradação do 4,6-dimetildibenzotiofeno (4,6-DMDBT) com ácido fórmico e peróxido de hidrogênio, promovendo a geração de radicais hidroxila e aumentando a eficiência energética do processo. Os resultados indicam que esses resíduos são uma alternativa sustentável e eficaz na degradação de poluentes, alinhando-se aos princípios de economia circular. Assim, os resultados deste trabalho demonstram que tanto os polioxoniobatos sintetizados quanto os resíduos de nióbio possuem grande potencial para processos sustentáveis de geração de energia e remediação ambiental.
Abstract
Assunto
Química inorgânica, Ácido fórmico, Catálise heterogênea, Nióbio, Hidrogênio como combustível, Energia - Fontes alternativas
Palavras-chave
Catálise, Nióbio, Ácido Fórmico, Produção de Hidrogênio