Desenvolvimento de fotocatalisadores a base de zeólita A com CuO para aplicação no processo de fotossíntese artificial.

Abstract

A mudança climática é um fenômeno preocupante que tem sido amplamente atribuído ao aumento da emissão de gases de efeito estufa, especialmente o dióxido de carbono (CO2), na atmosfera. À medida que mais CO2 é emitido para a atmosfera, mais calor é retido na Terra, levando a um aumento gradual da temperatura média do planeta. Esse aquecimento global tem

graves consequências, como o aumento do nível do mar, a acidificação dos oceanos e a ocor- rência de eventos climáticos extremos. Para combater a mudança climática, é necessário abater

e reduzir drasticamente a emissão de CO2, promovendo a adoção de fontes de energia renovável e tecnologias mais eficientes e sustentáveis. Uma possibilidade que vem sendo amplamente estudada é a aplicação dos processos fotocatalíticos como estratégias de conversão do CO2 para geração de energia. Nesse sentido, este trabalho teve como objetivo sintetizar fotocatalisadores baseados em zeólita A modificada com CuO para aplicação no processo de fotorredução de CO2. Sendo assim, foram sintetizadas duas classes de materiais, a primeira classe foi realizada

a formação de um compósito entre a zeólita A (comercial) e o CuO através do método de co- precipitação, e a outra classe foi realizada uma modificação da zeólita A com íons de cobre

através do processo de processo de troca iônica. Através dos resultados de DRX e MEV obser- vou-se que o processo de síntese por coprecipitação foi eficiente para realizar a formação do

compósito entre a zeólita A com diferentes teores de CuO, sem modificar a estrutura da zeólita.

Entretanto, quando o compósito foi obtido pelo método de troca iônica observou-se que a es- trutura cristalina e a morfologia das partículas da zeólita foram totalmente modificadas após a

incorporação de cobre. Os resultados fotocatalíticos mostraram que os compósitos apresenta- ram uma atividade fotocatalítica superior à da zeólita pura, sendo que aqueles com maior teor

de CuO apresentaram maior seletividade na conversão do CO2 a CH4. A seletividade dos com- postos foi relacionada com os sítios ácidos e básicos de Lewis presentes na sua estrutura. Além

disso, observou-se a formação de CH3OH e CH3COOH na parte líquida da reação, indicando que esses compostos também podem ser produzidos em conjunto com o CH4. Esses resultados sugerem que os compósitos à base de zeólita com óxidos metálicos podem ser uma alternativa promissora para aplicação como fotocatalisadores no processo de fotorredução de CO2.