Explorando a influência dos Cátions compensadores de carga na hidratação da Zeólita LTDA

• Autor(a) principal: Silva, Geraldo Matheus Gomes
• Data de Publicação: 2023
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
• Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/56021
• topic: Cátions compensadores de Carga; Química Computacional; Zeólita LTA.

A busca por soluções para a problemática gerada pela emissão de CO2 na atmosfera cresce anualmente movimentando linhas de pesquisas em diversas áreas do conhecimento para tratar esta problemática. Atualmente um dos estudos que mais cresce para tratar a problemática é o estudo de peneiras moleculares para adsorver o CO2 liberado na atmosfera. A zeólita LTA se destaca em processos de adsorção CO2 devido suas propriedades como alta porosidade, tamanho de poro e composição química. Devido a relação Si/Al próxima de 1,0, ela possui cátions compensadores de carga que vão influenciar nas suas propriedades. Diante a isso, o presente trabalho utilizou-se estudo teórico da Química computacional para simular a influência dos cátions compensadores de carga na zeólita LTA e sua hidratação na adsorção de CO2. O estudo iniciou com o desenvolvimento de um código em Python de busca de vizinhos próximos para mapear a estrutura da zéolita LTA. As simulações foram realizadas no software Material Studios, e foram realizados testes de sorção, adsorção, volume de superfície e otimização em três campos de força e mudança de parâmetros utilizando cátions de sódio e cálcio em estruturas geradas por cálculo de Monte Carlo e DFT. Concluiu-se que o melhor campo de força utilizado nas simulações é o COMPASS III, além disso as estruturas DFT otimizadas mostrou melhor distribuição dos cátions dentro dos sítios da zeólita LTA. Os cátions compensadores de carga somados a hidratação da zeólita influenciam fortemente na adsorção de CO2, devido à interações dos cátions com água e a competição por espaço nos sítios da zeólita, sendo a estrutura da zeólita LTA com o cátion de cálcio o que consegue adsorver mais CO2.