DESENVOLVIMENTO DE NOVOS CATALISADORES PARA GERAÇÃO DE HIDROGÊNIO PELA FOTÓLISE DA ÁGUA

  • Helen Sant’ana dos Santos Ribeiro
  • Alexandre Moura Stumbo
Palavras-chave: Fotólise, Peneira molecular, Hidrogênio

Resumo

Uma das rotas mais interessantes para a geração de hidrogênio diretamente da água é a fotocatálise. O uso de luz UV artificial é eficiente, mas torna o processo economicamente inviável para grandes instalações. Pesquisas recentes estão voltadas para o desenvolvimento de materiais que aproveitem a luz solar, fonte de energia renovável e abundante. As peneiras moleculares mesoporosas contendo metais de transição têm se mostrado promissoras na fotocatálise heterogênea empregando luz visível. Serão preparadas peneiras moleculares do tipo Mo-MCM-41, variando-se o teor de heteroátomo (razões atômicas Si/Mo de 50 e 100). Em seguida, catalisadores serão obtidos através da impregnação destes materiais com TiO2, em teores de 20% (p/p). Os materiais obtidos serão caracterizados por ICP, DRX, Fisissorção de Nitrogênio, FTIR, Espectroscopia Raman e DRS no UV-Visível. Testes fotocatalíticos de geração de hidrogênio a partir da fotólise da água (pura ou contendo etanol) utilizarão um reator de vidro de 250 cm3 com agitação magnética e lâmpadas Ultra Vitalux (300 W). O hidrogênio produzido será medido por um cromatógrafo a gás equipado com detector de condutividade térmica. As peneiras moleculares mesoporosas do tipo MCM-41 são silicatos com poros cilíndricos paralelos não interconectados e alta área específica. A inclusão de heteroátomos, por substituição isomórfica do Si, pode gerar sítios ativos de diferentes naturezas. Trabalhos anteriores de nosso grupo mostraram que estas peneiras, modificadas pela introdução de metais de transição e impregnação com TiO2, podem tornar-se ativas em reações fotoquímicas, como a eliminação de poluentes sulfurados em fase gasosa, empregando luz visível. O objetivo deste projeto, que está apenas começando, é testar peneiras moleculares do tipo Mo-MCM-41 na geração fotocatalítica de hidrogênio a partir da água, com luz solar. O desenvolvimento de catalisadores com alta atividade para a produção de hidrogênio pela fotólise da água, empregando a luz solar, processo com balanço energético favorável e impacto ambiental reduzido, representaria um grande avanço na utilização do hidrogênio como fonte de energia.
Publicado
25-04-2013