CATALISADOR DE NÍQUEL SUPORTADO EM ÓXIDO DE GRAFENO TERMICAMENTE REDUZIDO PARA PRODUÇÃO DE HIDROGÊNIO POR REFORMA A SECO DO METANO
reforma seca de metano (DRM); catalisador de níquel; óxido de grafeno (GO)
Nas últimas décadas, o aumento expressivo do consumo energético, impulsionado pelo crescimento populacional e pela intensificação da atividade industrial, tem ampliado significativamente a demanda por combustíveis fósseis, contribuindo para a elevação das emissões de gases de efeito estufa (GEE). Entre os principais responsáveis por esse agravamento climático destacam-se o metano e o dióxido de carbono, sendo a queima de gás natural uma fonte relevante dessas emissões. Nesse contexto, estratégias como a captura e armazenamento de carbono (CCS) e a transição para fontes renováveis de energia tornam-se fundamentais. A reforma seca do metano (DRM) tem despertado crescente interesse, por combinar a mitigação de dois GEE com a produção de insumos industriais estratégicos. O sucesso da DRM depende fortemente da escolha e do desempenho do catalisador. O níquel tem se destacado como uma alternativa economicamente viável aos metais nobres, devido ao seu custo reduzido e à sua boa atividade catalítica. No entanto, sua suscetibilidade à sinterização e à deposição de carbono limita sua estabilidade operacional, exigindo o desenvolvimento de suportes que favoreçam a dispersão metálica e proporcionem maior resistência térmica e estrutural. Nesse cenário, o óxido de grafeno (GO) e sua forma reduzida termicamente (TrGO) surgem como suportes promissores, devido à sua elevada área superficial específica, excelente condutividade térmica e eletrônica, e capacidade de formar interações fortes com partículas metálicas. Este estudo tem como objetivo investigar o desempenho de catalisadores de níquel suportados em GO reduzido (Ni-TrGO), avaliando como a estrutura cristalina, a morfologia superficial, a dispersão metálica e a quantidade de níquel influenciam na atividade catalítica durante a reforma seca do metano. Para isso, duas formulações distintas foram sintetizadas (5% e 20% em massa de Ni) e caracterizadas por diversas técnicas analíticas, visando correlacionar as propriedades físico-químicas com os parâmetros de conversão de CH₄ e CO₂, rendimento de H₂ e CO, e estabilidade térmica pós-reação. Os resultados obtidos demonstram que as interações metal-suporte melhoram o desempenho catalítico à medida que o teor de níquel aumenta, auxiliando a identificação de formulações catalíticas mais eficazes para aplicações em processos de valorização energética com menor impacto ambiental.