Panorama tecnológico
A pesquisa relacionada à decomposição de NO é extensa, sendo que sistemas catalíticos típicos usados nesta reação são baseados em metais de transição e/ou seus óxidos suportados em materiais como Al2O3, TiO2, CeO2, zeólitas e carvão. No entanto, o método de preparação desses catalisadores tipicamente envolve a impregnação do suporte com soluções complexas contendo metais de transição (organometálicos, por exemplo), e posterior redução do metal utilizando aquecimento em altas temperaturas sob atmosfera redutora.
Descrição da tecnologia
A presente invenção refere-se a um método para a preparação de catalisador heterogêneo utilizando nanopartículas de metais de transição obtidas por via química, baseado na adsorção de uma solução coloidal contendo as nanopartículas no suporte. O catalisador é ativo para a reação de decomposição direta de NO desde temperaturas próximas a temperatura ambiente até temperaturas elevadas.
Problema resolvido
Não há registros do uso de um método de obtenção de catalisador heterogêneo baseado na impregnação do suporte com os metais previamente reduzidos, e em dimensões nanométricas (que são obtidas por redução química de sais metálicos utilizando reagentes não nocivos à saúde e ao meio ambiente), sem a necessidade de pré ou pós-tratamento térmicos ou o uso de atmosfera redutora. O método proposto é menos oneroso, simples e, por reduzir a quantidade de resíduos produzidos, mais eficiente e com menos danos ao meio ambiente.
Aplicações
A facilidade de obtenção das nanopartículas e de preparação dos catalisadores possibilita a síntese em larga escala de catalisadores cujas aplicações incluem, de modo não limitante, o controle de emissões de NO provenientes tanto de fontes estacionárias (setor industrial) como de fontes móveis (setor de transporte de pessoas e carga).
Vantagens
A forma como os catalisadores são obtidos na invenção descarta a necessidade do uso de compostos perigosos à saúde e à natureza (como muitos organometálicos) e de processos mais demorados, caros e energeticamente dispendiosos (como a calcinação e a redução em atmosfera inerte). Além disso, por este processo, pode se controlar as propriedades das nanopartículas metálicas (fundamentais para a atividade catalítica do produto final) durante sua síntese, obtendo, sempre pelo mesmo método de preparação aqui proposto, catalisadores com propriedades distintas e facilmente controladas, como quantidade de metal dispersa no suporte, tamanho e composição das nanopartículas metálicas. Acrescenta-se que a síntese das nanopartículas é simples, barata e ecologicamente amigável.
Nível de maturidade da tecnologia (TRL – Technology Readiness Level)
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Status e oportunidade
Patente concedida pelo INPI sob n° do pedido BR 10 2012 031010-4.
A patente pode ser encontrada na íntegra no Lume pelo link.
Inventores
Jonder Morais
Marcus Vinícius Castegnaro
Maria do Carmo Martins Alves
Alex Sandre Kilian
Ione Maluf Baibich
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