Catalisadores alternativos para a redução da poluição veicular

LNLS
18/09/2018

[1]
Apesar do avanço recente na produção de veículos elétricos, e da perspectiva futura de veículos movidos a hidrogênio, a substituição da frota de veículos a combustão de combustíveis fósseis ainda deve demorar muitos anos. Enquanto isso, o número de veículos continua a crescer, e não só as políticas públicas devem ser adequadas a essa realidade, como também novas tecnologias que permitam diminuir a liberação de poluentes na atmosfera precisam ser desenvolvidas.

O conversor catalítico automotivo é um equipamento utilizado no escapamento de veículos para reduzir a emissão de gases tóxicos. Uma das reações que ocorre nesse conversor é a redução do óxido nítrico (NO) pelo monóxido de carbono (CO) para formar gás nitrogênio (N2), um gás inerte que não contamina o ambiente, e gás carbônico (CO2). Grande parte dos catalisadores utilizados nessa reação são à base de metais nobres, que são caros e escassos, além de, em algumas situações, promoverem a formação de óxido nitroso (N2O), que tem grande impacto sobre o efeito estufa e sobre a degradação da camada de ozônio.

Por isso, Daniel Lopes e colaboradores [2] da Universidade do Estado do Rio de Janeiro (UERJ) investigaram catalisadores alternativos, à base de cobre (Cu) e níquel (Ni), para a reação de redução do NO pelo CO, com o intuito de avaliar sua atividade e sua seletividade para a produção de N2. Os catalisadores foram preparados a partir de precursores do tipo hidrotalcita, contendo os metais divalentes Cu e Ni e o metal trivalente Al.

Diferentes técnicas foram usadas para conhecer as propriedades dos catalisadores e precursores. No entanto, segundo os pesquisadores, uma das mais importantes foi a técnica de espectroscopia por absorção de raios X, XANES in-situ, realizada na linha de luz DXAS do Laboratório Nacional de Luz Sincrotron (LNLS). Com esta técnica foi possível determinar as espécies de cobre presentes durante a reação, o que ajudou no entendimento do fenômeno e do papel do catalisador na reação. Adicionalmente, também foram realizadas no LNLS análises pelas técnicas de XANES ex-situ, também na linha de luz DXAS, e de difração de raios X, na linha de luz XPD, com as quais foi possível determinar a composição das fases cristalinas presentes e o estado de oxidação do cobre nos catalisadores.

Segundo Fatima Zotin e Luz Amparo Palacio, coordenadoras da pesquisa, os catalisadores de níquel e cobre desenvolvidos pelo grupo se mostraram muito promissores e têm performance e seletividade comparável, e em alguns casos até superior, aos catalisadores de metais nobres convencionalmente utilizados.

[1] Crédito da imagem: Ruben de Rijcke (CC BY-SA 3.0) , via Wikimedia Commons. https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Automobile_exhaust_gas.jpg.

[2] D Lopes et al. Copper-nickel catalysts from hydrotalcite precursors: The performance in NO reduction by CO. Applied Catalysis B: Environmental 10.1016/j.apcatb.2018.06.007 (2018).

Como citar esta notícia científica: LNLS. Catalisadores alternativos para a redução da poluição veicular. Saense. http://www.saense.com.br/2018/09/catalisadores-alternativos-para-a-reducao-da-poluicao-veicular/. Publicado em 18 de setembro (2018).

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