Obtenção de catalisadores baseados em Nb2O5 modificado com cobalto para aplicação em produção de H2 via hidrólise de borohidreto de sódio.

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Autor(es): dc.contributorNogueira, André Esteves-
Autor(es): dc.contributorFajardo, Humberto Vieira-
Autor(es): dc.contributorNogueira, André Esteves-
Autor(es): dc.contributorFerreira, Gabriel Max Dias-
Autor(es): dc.contributorPorta, Felipe de Almeida La-
Autor(es): dc.creatorSantos, Fabiana Lesse dos-
Data de aceite: dc.date.accessioned2025-08-21T15:05:53Z-
Data de disponibilização: dc.date.available2025-08-21T15:05:53Z-
Data de envio: dc.date.issued2024-08-20-
Data de envio: dc.date.issued2024-08-20-
Data de envio: dc.date.issued2023-
Fonte completa do material: dc.identifierhttps://www.repositorio.ufop.br/handle/123456789/18320-
Fonte: dc.identifier.urihttp://educapes.capes.gov.br/handle/capes/1002362-
Descrição: dc.descriptionPrograma de Pós-Graduação em Química. Departamento de Química, Instituto de Ciências Exatas e Biológicas, Universidade Federal de Ouro Preto.-
Descrição: dc.descriptionEste trabalho aborda a síntese e caracterização de catalisadores à base de nióbio e cobalto para a hidrólise de borohidreto de sódio (NaBH4) visando a produção de hidrogênio. O estudo envolveu a produção de óxido de nióbio puro pelo método de precipitação e sua modificação com cobalto por adsorção de sal, seguida de redução com NaBH4. Além disso, utilizou-se óxido de nióbio comercial como padrão de referência. A caracterização estrutural e morfológica dos catalisadores foi realizada utilizando diversas técnicas, incluindo difratometria de raios X (DRX), espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios X (XPS), espectroscopia na região do infravermelho (IV), fisissorção de N2, análise térmica (TGA), microscopia eletrônica de varredura (MEV), absorção atômica (AAS) e espalhamento de luz dinâmico (DLS). Os catalisadores foram avaliados na produção de hidrogênio via hidrólise de NaBH4 em diferentes condições reacionais. Os resultados indicam que os catalisadores Nb2O5 Sint. e Nb2O5/Co Sint. exibem padrões de difração característicos de materiais amorfos, enquanto Nb2O5 Com. e Nb2O5/Co Com. apresentam picos de difração associados à estrutura ortorrômbica do Nb2O5. Os catalisadores sintetizados demonstraram áreas superficiais significativamente maiores em comparação com o óxido de nióbio comercial, o que pode ter facilitado uma maior incorporação de cobalto na estrutura do Nb2O5 durante a formação dos compósitos. A técnica de absorção atômica revelou que os compósitos Nb2O5/Co Sint. e Nb2O5/Co Com. contêm 5,8% e 0,14% de Co, respectivamente. Nos testes catalíticos, o catalisador Nb2O5/Co Sint. demonstrou maior atividade na produção de H2 em meio básico em comparação com os outros catalisadores, com uma evolução de aproximadamente 250 mL de H2 em 60 minutos, destacando-se pela estabilidade ao longo de seis ciclos de reação. A atividade superior do Nb2O5/Co Sint. está relacionada à presença de grupos OH e Co na superfície do catalisador, onde a hidrólise de NaBH4 e a evolução de H2 ocorrem através do mecanismo de Langmuir–Hinshelwood.-
Descrição: dc.descriptionThis work addresses the synthesis and characterization of niobium and cobalt-based catalysts for the hydrolysis of sodium borohydride (NaBH4), aiming at the production of hydrogen. The study involved the production of pure niobium oxide by the precipitation method and its modification with cobalt by salt adsorption, followed by reduction with NaBH4. Furthermore, commercial niobium oxide was used as a reference standard. The structural and morphological characterization of the catalysts was carried out using several techniques, including X-ray diffractometry (XRD), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), infrared spectroscopy (IR), N2 physisorption, thermal analysis (TGA), scanning electron microscopy (SEM), atomic absorption spectroscopy (AAS), and dynamic light scattering (DLS). The catalysts were evaluated in the production of hydrogen via hydrolysis of NaBH4 under different reaction conditions. The results indicate that Nb2O5 Sint. and Nb2O5/Co Sint. exhibit diffraction patterns characteristic of amorphous materials, while Nb2O5 Com. and Nb2O5/Co Com. present diffraction peaks associated with the orthorhombic structure of Nb2O5. The synthesized catalysts demonstrated significantly larger surface areas compared to commercial niobium oxide, which may have facilitated greater incorporation of cobalt into the Nb2O5 structure during the formation of the composites. The atomic absorption technique revealed that Nb2O5/Co Sint. and Nb2O5/Co Com. contain 5.8% and 0.14% Co, respectively. In catalytic tests, Nb2O5/Co Sint. demonstrated greater activity in the production of H2 in basic media compared to the other catalysts, with an evolution of approximately 250 mL of H2 in 60 minutes, standing out for its stability over six reaction cycles. The superior activity of Nb2O5/Co Sint. is related to the presence of OH and Co groups on the catalyst surface, where the hydrolysis of NaBH4 and the evolution of H2 occur through the Langmuir–Hinshelwood mechanism.-
Formato: dc.formatapplication/pdf-
Idioma: dc.languagept_BR-
Direitos: dc.rightsaberto-
Direitos: dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 United States-
Direitos: dc.rightshttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/us/-
Direitos: dc.rightsAutorização concedida ao Repositório Institucional da UFOP pelo(a) autor(a) em 22/07/2024 com as seguintes condições: disponível sob Licença Creative Commons 4.0 que permite copiar, distribuir e transmitir o trabalho, desde que sejam citados o autor e o licenciante. Não permite o uso para fins comerciais nem a adaptação.-
Palavras-chave: dc.subjectEnergia renovável-
Palavras-chave: dc.subjectHidrogênio verde-
Palavras-chave: dc.subjectHidrólise-
Título: dc.titleObtenção de catalisadores baseados em Nb2O5 modificado com cobalto para aplicação em produção de H2 via hidrólise de borohidreto de sódio.-
Tipo de arquivo: dc.typelivro digital-
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