{"id":4821,"date":"2022-04-28T08:30:00","date_gmt":"2022-04-28T11:30:00","guid":{"rendered":"https:\/\/www.ufrgs.br\/ciencia\/?p=4821"},"modified":"2022-04-28T08:54:43","modified_gmt":"2022-04-28T11:54:43","slug":"estudo-analisa-catalisadores-constituidos-de-nanoparticulas-de-cobre-na-transformacao-de-monoxido-de-carbono-em-gas-carbonico","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.ufrgs.br\/ciencia\/estudo-analisa-catalisadores-constituidos-de-nanoparticulas-de-cobre-na-transformacao-de-monoxido-de-carbono-em-gas-carbonico\/","title":{"rendered":"Estudo analisa catalisadores constitu\u00eddos de nanopart\u00edculas de cobre na transforma\u00e7\u00e3o de mon\u00f3xido de carbono em g\u00e1s carb\u00f4nico"},"content":{"rendered":"\n<p class=\"wp-block-paragraph\"><strong>F\u00edsica | Pesquisa colabora para realiza\u00e7\u00e3o de catalisadores mais baratos e mais eficientes que reduzem os impactos ambientais<\/strong><\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\" style=\"font-size:11px\"><em>*Foto: Representa\u00e7\u00e3o esquem\u00e1tica da evolu\u00e7\u00e3o temporal da forma das nanopart\u00edculas de cobre <\/em><br><em>(esferas em cor bronze que evoluem para estruturas planares da mesma cor) durante ativa\u00e7\u00e3o do catalisador. <\/em><br><em>Dessa forma, a intera\u00e7\u00e3o entre a nanopart\u00edcula e o suporte (abaixo das nanopart\u00edculas com esferas brancas e vermelhas) <\/em><br><em>\u00e9 real\u00e7ada, trazendo benef\u00edcios para a rea\u00e7\u00e3o catal\u00edtica\/ Divulga\u00e7\u00e3o<\/em><\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">O mon\u00f3xido de carbono (CO) \u00e9 um g\u00e1s t\u00f3xico formado a partir da queima de mat\u00e9ria org\u00e2nica, como gasolina e vegeta\u00e7\u00e3o. Antes de chegar na atmosfera, \u00e9 preciso que ele seja eliminado e, para isso, \u00e9 poss\u00edvel transform\u00e1-lo em g\u00e1s carb\u00f4nico atrav\u00e9s da oxida\u00e7\u00e3o, isto \u00e9, a rea\u00e7\u00e3o dele com oxig\u00eanio. Para acelerar esse processo, usam-se catalisadores, que geralmente s\u00e3o constitu\u00eddos de platina, pal\u00e1dio ou r\u00f3dio, compostos caros e escassos. Em <a href=\"https:\/\/onlinelibrary.wiley.com\/doi\/10.1002\/smll.202270032?fbclid=IwAR36ZlXoICrUtzM80EKzCRMENnD-fxMwTlnIDg8ivzdO_OPUFraNbGPHgv0\">artigo publicado na revista Small<\/a> \u2013 e destacado na capa do peri\u00f3dico \u2013, pesquisadores dos institutos de Qu\u00edmica e F\u00edsica e do departamento de Engenharia Qu\u00edmica da UFRGS avaliaram catalisadores constitu\u00eddos de nanopart\u00edculas de cobre aplicadas na rea\u00e7\u00e3o de oxida\u00e7\u00e3o de CO. Foi descoberto que \u00e9 poss\u00edvel alterar a forma das nanopart\u00edculas de cobre previamente \u00e0 rea\u00e7\u00e3o catal\u00edtica, aumentando a efici\u00eancia do processo.&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">A pesquisa iniciou no Trabalho de Conclus\u00e3o de Curso e foi tema da <a href=\"https:\/\/lume.ufrgs.br\/handle\/10183\/218405\">disserta\u00e7\u00e3o de mestrado<\/a> de L\u00edvia Pugens Matte, atualmente doutoranda no Programa de P\u00f3s-gradua\u00e7\u00e3o em F\u00edsica da UFRGS. Com orienta\u00e7\u00e3o do docente Fabiano Bernardi, diretor do Centro de Nanoci\u00eancia e Nanotecnologia (CNANO) e respons\u00e1vel pelo Laborat\u00f3rio de F\u00edsica de Nanoestruturas do Instituto de F\u00edsica da UFRGS, o estudo foi desenvolvido com o objetivo de buscar uma alternativa aos catalisadores utilizados atualmente. \u201cA ideia original era aumentar a efici\u00eancia por conta da import\u00e2ncia da rea\u00e7\u00e3o catal\u00edtica e baratear [o processo]\u201d, relata o pesquisador. <\/p>\n\n\n\n<h5 class=\"wp-block-heading\">Catalisadores e nanopart\u00edculas<\/h5>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Um catalisador \u00e9 um material que visa acelerar a rea\u00e7\u00e3o catal\u00edtica, ou seja, \u00e9 uma forma de transformar, de modo mais r\u00e1pido, pelo menos duas mol\u00e9culas em uma terceira. Uma classe especial de catalisadores \u00e9 constitu\u00edda por nanopart\u00edculas \u2013 part\u00edculas muito pequenas, de dimens\u00f5es nanom\u00e9tricas, invis\u00edveis a olho nu, que melhoram as propriedades catalisadoras. Segundo Fabiano, \u201ca atividade, a performance, os resultados s\u00e3o muito melhores do que um sistema sem nanopart\u00edculas\u201d. O pesquisador ressalta que a intera\u00e7\u00e3o entre a nanopart\u00edcula e o suporte \u00e9 muito importante para melhorar a atividade catal\u00edtica.&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">O catalisador \u00e9 uma nanopart\u00edcula que n\u00e3o est\u00e1 isolada, mas &#8220;suportada&#8221; por algo. Fabiano compara esse sistema com uma bola de t\u00eanis, que seria a nanopart\u00edcula, sobre uma mesa, que seria o que \u00e9 chamado de suporte. \u201cDo ponto de vista microsc\u00f3pico, o meu sistema s\u00e3o v\u00e1rias bolinhas de t\u00eanis de cobre, que \u00e9 a nanopart\u00edcula, e um suporte de \u00f3xido de metal. Esse conjunto todo \u00e9 o meu catalisador\u201d, completa.&nbsp;<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Durante as an\u00e1lises, o grupo percebeu tamb\u00e9m que, depois de ativa\u00e7\u00e3o da nanopart\u00edcula em uma atmosfera de hidrog\u00eanio, ela se espalha pela superf\u00edcie e aumenta a \u00e1rea de intera\u00e7\u00e3o entre os dois. &#8220;Isso \u00e9 pioneiro, as pessoas nunca tinham visto isso acontecer. E, aumentando o contato, deve-se aumentar a reatividade catal\u00edtica e melhorar o catalisador\u201d, explica.<\/p>\n\n\n\n<h5 class=\"wp-block-heading\">Contribui\u00e7\u00e3o para o meio ambiente<\/h5>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">A rea\u00e7\u00e3o catal\u00edtica da oxida\u00e7\u00e3o do mon\u00f3xido de carbono \u00e9 muito importante tamb\u00e9m do ponto de vista ambiental, pois, se liberado em alta concentra\u00e7\u00e3o na atmosfera, o CO contribui para o agravamento do efeito estufa. Em ve\u00edculos automotivos, por exemplo, os exaustores possuem catalisadores que transformam o mon\u00f3xido de carbono em di\u00f3xido de carbono (CO<sub>2<\/sub>), que \u00e9 menos poluente. Esse processo tamb\u00e9m \u00e9 aplicado em exaustores industriais, que s\u00e3o aparelhos usados para eliminar calor, impurezas, odores, gases e outras subst\u00e2ncias t\u00f3xicas de um ambiente. \u201cAs pessoas tentam transformar CO em CO<sub>2<\/sub>, e o motivo \u00e9 que, em primeiro lugar, o CO \u00e9 t\u00f3xico. Para o meio ambiente em espec\u00edfico, esse g\u00e1s tamb\u00e9m est\u00e1 associado ao efeito estufa: quando o CO vai para a atmosfera, ele encontra radicais OH, que v\u00eam da quebra da \u00e1gua. Ao combinar CO com OH indiretamente, se aumenta a concentra\u00e7\u00e3o de metano na atmosfera.\u201d<\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Fabiano complementa que o metano (CH<sub>4<\/sub>) \u00e9 ainda mais prejudicial ao ambiente do que o di\u00f3xido de carbono. Como, por\u00e9m, se tem mais di\u00f3xido de carbono na atmosfera, esse g\u00e1s acaba gerando mais consequ\u00eancias no efeito estufa do que o metano. Por isso, os estudos que envolvam a busca por catalisadores mais baratos e mais eficientes s\u00e3o t\u00e3o importantes. <\/p>\n\n\n\n<p class=\"wp-block-paragraph\">Os pr\u00f3ximos passos incluem dar seguimento ao trabalho e deixar os catalisadores cada vez melhores. \u201cCertamente nesses trabalhos com rea\u00e7\u00f5es catal\u00edticas ou associadas a isso, a ideia \u00e9 complementar esse novo m\u00e9todo de ativa\u00e7\u00e3o do catalisador, visando esse efeito para outros sistemas. E, claro, a melhora da performance dos catalisadores\u201d, completa.<\/p>\n\n\n\n<hr class=\"wp-block-separator is-style-dots\"\/>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>F\u00edsica | Pesquisa colabora para realiza\u00e7\u00e3o de catalisadores mais baratos e mais eficientes que reduzem os impactos ambientais<span class=\"more-link\"><a href=\"https:\/\/www.ufrgs.br\/ciencia\/estudo-analisa-catalisadores-constituidos-de-nanoparticulas-de-cobre-na-transformacao-de-monoxido-de-carbono-em-gas-carbonico\/\">Leia 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