Banca de QUALIFICAÇÃO: ARYANDSON DA SILVA

Uma banca de QUALIFICAÇÃO de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : ARYANDSON DA SILVA
DATA : 12/09/2025
HORA: 10:00
LOCAL: Videoconferência
TÍTULO:

Síntese de materiais zeolíticos avançados para captura de gases estratégicos.

PALAVRAS-CHAVES:

Captura CO2; Armazenamento; zeólitas; troca catiônica; seletividade CO2/CH4; seletividade CO2/N2

PÁGINAS: 104
RESUMO:

Materiais zeolíticos são conhecidos por suas características únicas, principalmente pela presença de poros com tamanho específico (dependendo da estrutura) e ordenados, que se repetem por toda a estrutura. O uso dessas características vai desde a troca catiônica para tratamento de água dura, passando pelo uso como catalisador em diversas reações, até aplicações em separação gasosa. A separação ocorre justamente devido à uniformidade dos poros da estrutura, sendo possível separar moléculas com tamanhos muito semelhantes, como é o caso do CO2, N2 e CH4. Modificações nos materiais zeolíticos podem ser realizadas para aumentar ainda mais a eficiência desses processos, tais como troca catiônica e redução do tamanho do cristal, ou até mudanças nas condições dos processos, como o aumento da temperatura e da pressão. Dessa forma, este trabalho tem como objetivo estudar a síntese e as modificações em três diferentes materiais zeolíticos para uso na captura e no armazenamento de gases estratégicos para a indústria, como CO2, CH4 e N2. Para isso, foram estudadas as zeólitas LTA, RHO e CHA, realizando-se processos de troca catiônica nos materiais por metais alcalinos e alcalino-terrosos e aplicando-os em processos de adsorção de CO2, CH4 e N2, em pressões variando de 0,6 kPa até 10 kPa, e temperaturas de 273 K, 293 K, 308 K e 323 K. Também foi estudada a captura direta do ar (DAC), metodologia que tem como objetivo verificar o uso dos materiais em condições atmosféricas para a captura do CO2. A partir dos resultados, observou-se que, na zeólita LTA, a troca catiônica que resultou em um aprimoramento da capacidade de armazenamento de CO2 foi a troca por cálcio, que praticamente não altera as características do material, porém ocupa menos espaço no interior da zeólita, liberando mais volume interno. Entretanto, isso também facilita a entrada de outros gases, demonstrando que não é indicada para processos que exigem alta seletividade ao CO2. Para esse fim, a zeólita LTA com potássio apresentou melhores resultados, com maiores seletividades ao CO2 em comparação com N2 e CH4. Já no estudo do tipo DAC, a zeólita que se destacou foi a modificada com estrôncio, por apresentar maiores interações com o CO2 nessas condições. No estudo da zeólita RHO, observou-se que a troca por metais alcalino-terrosos não gera uma estrutura funcional, pois esses metais ocupam menos espaço e acabam desestruturando o material. Já os metais alcalinos estudados apresentaram bons resultados: a capacidade máxima de armazenamento foi observada na zeólita após a troca por sódio. Em termos de seletividade, foram obtidos resultados distintos de acordo com o gás: para seletividade com N2, a zeólita com lítio apresentou melhores resultados; para seletividade com CH4, a zeólita com potássio apresentou desempenho superior. Em estudos DAC, a zeólita RHO não apresentou bons resultados, com quantidades adsorvidas muito baixas, indicando que o material precisa estar em contato com altas concentrações de CO2 para conseguir armazenar ou adsorver seletivamente o gás. Na comparação entre as três zeólitas, a CHA apresentou resultados medianos, sem grandes destaques. A zeólita NaRHO apresentou os melhores resultados de armazenamento, enquanto a LTA com potássio apresentou os melhores resultados de seletividade.

MEMBROS DA BANCA:
Externo à Instituição - ADONAY RODRIGUES LOIOLA - UFC
Interno - 350509 - ANTONIO SOUZA DE ARAUJO
Externo à Instituição - JHONNY VILLARROEL ROCHA - UNSL
Externa à Instituição - MARIELE IARA SOARES DE MELLO - UFRN
Presidente - 1308577 - SIBELE BERENICE CASTELLA PERGHER