Navegando por Autor "Ceron Geovo, Jose David"
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Item Avaliação da atividade e seletividade de compósitos mesoporosos de MCM-41 e CuO no processo de fotorredução de CO2.(2022) Ceron Geovo, Jose David; Nogueira, André Esteves; Nogueira, André Esteves; Olortiga Asencios, Yvan Jesus; Rocha, Kelly Alessandra da SilvaA conversão de CO2 em valiosa matéria-prima química por meio da fotocatálise é considerada uma estratégia interessante para mitigar o aquecimento global e os problemas de fornecimento de energia. O principal desafio na fotorredução de CO2 é projetar e sintetizar fotocatalisadores ativos com boa absorção de luz visível, com grande afinidade pela molécula de CO2 e com potencias de redução da banda de condução (BC) adequados para promover a redução das moléculas de CO2. Nesse sentido, as peneiras moleculares com nanopartículas de óxido metálico, como o óxido de cobre (CuO), mostram-se como alternativas a substituição dos semicondutores tradicionais (TiO2 e ZnO), pois apresentam propriedades como elevada capacidade de adsorção de CO2 e elevada área de contato entre o catalisador, tornando-os candidatos promissores para serem usados em reações fotocatalíticas. Desta forma, o trabalho teve como objetivo o desenvolvimento de fotocatalisadores a base de MCM-41 e óxido de cobre (CuO) e avaliar a sua atividade e a seletividade no processo de fotorredução de CO2 sob radiação UV. Os compósitos foram sintetizados por dois processos de síntese distintos (método de impregnação do sal e o método de coprecipitação) e caracterizado utilizando diferentes técnicas. Através das caracterizações realizadas, observou-se que os dois métodos de síntese utilizados possibilitaram a formação dos compósitos com uma elevada área superficial e com uma energia de band gap na região do visível (espectro eletromagnético). Além disso, verificou-se que a MCM-41 pura e o compósito MCM-41/CuO possuem relevante potencial para aplicação no processo de fotorredução de CO2, no qual a composição e os diferentes sítios ativos presentes na superfície dos fotocatalisadores desempenharam um papel crítico na atividade e seletividade dos produtos formados. Os resultados mostraram que o MCM-41 e o compósito com 1% (p/p%) de CuO (MCM-41/CuO 1%) obtidos pelo método de impregnação apresentaram alta seletividade e produção de metanol, com 585,88 e 267,05 μmol.gcat.-1 respectivamente. Assim, os resultados demonstraram a versatilidade do MCM-41 para formar compósitos com semicondutores, bem como a necessidade de compreender os principais aspectos que influenciam a fotorredução de CO2 e a seletividade dos compósitos, incluindo suas características superficiais, estruturais e elétricas.Item Evaluation of the activity and selectivity of mesoporous composites of MCM-41 and CuO in the CO2 photoreduction process.(2023) Ceron Geovo, Jose David; Torres, Juliana Arriel; Giroto, Amanda Soares; Rocha, Fernanda Cristina Nogueira da; Garcia, Marília Mariano; Silva, Gelson Tiago dos Santos Tavares da; Souza, Joelma Raimunda de Carvalho; Oliveira, Jessica Ariane de; Oliveira, Cauê Ribeiro de; Nogueira, André EstevesThe conversion of CO2 into valuable chemical feedstock through photocatalysis is considered an effective strategy to mitigate global warming and energy supply problems. Among the challenges for CO2 photoreduction are the design and synthesis of active photocatalysts with high affinity for the CO2 molecule and suitable reduction potentials of valence and conduction bands to promote the reduction of the CO2 molecule. Molecular sieves (MCM-41) with semiconductors, such as copper oxide, are alternatives to the traditional semiconductors (TiO2 and ZnO) with high CO2 adsorption capacity, high specific surface area, and good stability, making them perfect candidates for photocatalysis. Therefore, in this work, mesoporous composite materials based on MCM-41 and CuO were synthesized via the impregnation method. The synthesized materials were chemically, structurally, and morphologically characterized by XRD, SEM, FTIR, XPS, DRS, N2 adsorption and desorption, and atomic absorption spectroscopy techniques, and the photocatalytic activity in the reduction of CO2 was evaluated under visible radiation. We show that MCM-41 and the composite MCM-41/CuO have significant potential for use in the CO2 photoreduction process, where the composition and different active sites in the photocatalysts play an important role in the activity and selectivity of the products formed. The results showed that the MCM-41 and the composite with 1 % (w/w%) CuO presented high selectivity and production of methanol, with 585.88 and 267.05 μmol.gcatalyst -1 , respectively. Thus, the findings demonstrated the versatility of the MCM-41 to form composites with semiconductors, as well as the need to comprehend the main aspects that influence CO2 photoreduction activities and the selectivity of the composites, including their surface, structural, and electrical features.