Produção de hidrogênio e nanotubos de carbono via decomposição termocatalítica de metano utilizando catalisadores a base de NiFe2O4 sintetizados com o extrato da aroeira

• Autor(a) principal: Assis, Heloisa Marques de
• Data de Publicação: 2021
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRN
• Texto Completo: https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/38740
• topic: Engenharias.; Síntese Verde; NiFe2O4; LaAlO3; Decomposição do metano; Nanotubos de carbono; Green synthesis; Methane decomposition; Hidrogênio; Hydrogen; Carbon nanotubes

Em termos econômicos a utilização de catalisadores sempre esteve em evidência na otimização de processos. Consequentemente, a sua síntese também possui devida importância, visto que a sua morfologia está diretamente ligada ao método empregado. Somado a busca por uma engenharia verde, a síntese verde é um método que vem ganhando destaque por não apresentar toxicidade em sua rota de síntese. Com isso, no presente trabalho utilizou-se do extrato da Aroeira, Myracrodruon Urundeuva Allemão, a partir das folhas e cascas características da caatinga para produzir o catalisador NiFe2O4, o qual foi suportado no óxido de LaAlO3. Os catalisadores foram utilizados na reação de decomposição de metano que se baseia na utilização de um gás do efeito estufa (CH4) para se obter uma fonte de energia limpa, o hidrogênio, além de um produto de alto valor agregado, os nanotubos de carbono, ambos produtos possuem vasta aplicabilidade. As fases ativas dos catalisadores (NiFe2O4) foram calcinados a 700 °C, e os respectivos suportes a 700 °C durante 2 horas. Empregou-se a análise de microscopia eletrônica de varredura (MEV) e difração de raios x (DRX) para as caracterizações dos catalisadores. O carbono sólido produzido pela reação, também fora caracterizado, cuja morfologia obtida foi de nanotubos. Os testes catalíticos foram realizados na temperatura reacional de 700 °C durante 10 horas, com velocidade espacial de 6 L gcat-1 h-1. Com isso, obteve-se 79,67% de conversão média de metano com o catalisador padrão; 55,30% com o catalisador produzido do extrato da casca de aroeira; porém não foi identificada atividade com o catalisador produzido com extrato da folha da aroeira. Em termos de rendimento de hidrogênio, obteve-se a média de 86,79% com o catalisador padrão, e 63,77% com o catalisador sintetizado com a casca da aroeira. Além disso, os catalisadores não sofreram desativações ao longo das 10 h de reação e apresentaram formação de nanotubos de carbono.