Banca de DEFESA: ELLEN VASCONCELOS D'ALESSANDRO

Uma banca de DEFESA de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : ELLEN VASCONCELOS D'ALESSANDRO
DATA : 18/10/2024
HORA: 14:00
LOCAL: On Line
TÍTULO:

Catálise da redução de dióxido de carbono para metanol usando complexos de rutênio

PALAVRAS-CHAVES:

Catálise Homogênea; Hidrogenação do CO2; Rutênio

PÁGINAS: 94
RESUMO:

A conversão do CO2 em produtos de valor agregado é um assunto em alta no meio acadêmico. A hidrogenação do gás carbônico à metanol é uma alternativa promissora para a redução de sua concentração na atmosfera, já que é o principal gás responsável pelo efeito estufa. Na primeira parte deste estudo, investigou-se o complexo Ru-Triphos como catalisador na reação de hidrogenação do CO2 à MeOH. A pesquisa detalhada incluiu a análise do mecanismo de reação, perfil de energia livre e microcinética. O ácido fórmico, um subproduto da reação, desempenha um papel crucial na troca de prótons, como co-catalisador, eliminando a necessidade de adicionar outro ácido. Embora outros ácidos tenham sido considerados para essa função, como acético, metanossulfônico e 2,2-dimetilpropanóico, nenhum foi tão eficaz quanto o ácido fórmico, que reduziu as barreiras de energia livre da reação. Identificaram-se dois intermediários críticos, MS5 e MS22, que atuam como reservatórios do catalisador. O MS22 mostrou-se particularmente estável, dificultando sua regeneração e impactando a cinética da reação em ciclos catalíticos subsequentes. A pesquisa concluiu que MS5 e MS22 são cruciais para o desenvolvimento de novos ligantes catalíticos eficientes. Na segunda parte, comparou-se o Ru-Triphos com o catalisador similar Ru-tdppcy. A única diferença estrutural entre eles é o anel ciclohexano substituindo o trimetil-etano. O estudo revelou que o Ru-tdppcy demonstra maior atividade catalítica, com perfil de energia livre mais favorável e menores barreiras de ativação em comparação com o Ru-Triphos. A estrutura do tdppcy influencia a interação do rutênio com os intermediários da reação, reduzindo a estabilidade de MS5 e MS22 e as barreiras de ativação. Além disso, foram realizadas modificações nos ligantes do Ru-tdppcy para explorar melhorias adicionais na atividade catalítica. Adições de grupos como -CF3 resultaram em aumento das barreiras de estado de transição, enquanto grupos doadores como -OCH3 tiveram efeitos mínimos. Nenhuma modificação significativa foi alcançada dentro das margens de erro dos cálculos. Por fim, o estudo comparativo descartou o Ru-CPDDP como um catalisador eficaz para a hidrogenação do CO2, devido a barreiras de ativação significativamente maiores que as dos catalisadores estudados anteriormente. Concluiu-se que a presença da trifosfina, dos grupos fenil e a estrutura do anel ciclohexano são cruciais para otimizar a atividade catalítica na hidrogenação do CO2 para metanol.

MEMBROS DA BANCA:
Presidente - 1623600 - JOSEFREDO RODRIGUEZ PLIEGO JUNIOR
Interno - 1942302 - VICTOR AUGUSTO ARAUJO DE FREITAS
Externa ao Programa - 1500053 - ANA CLAUDIA MONTEIRO CARVALHO
Externo à Instituição - WILLIAN RICARDO ROCHA - UFMG
Externo à Instituição - HEITOR AVELINO DE ABREU - UFMG