Perspectivas da produção de H2 em escala ampliada através da fotoreforma do glicerol utilizando catalisadores de TiO2@Pt

Abstract

O crescimento da demanda energética mundial reforça a necessidade de fontes sustentáveis capazes de mitigar os impactos climáticos e reduzir o uso de combustíveis fósseis. Nesse cenário, o hidrogênio surge como um vetor energético estratégico, sendo fundamental o desenvolvimento de rotas limpas e eficientes para sua produção. A fotocatálise heterogênea constitui uma abordagem ambientalmente favorável, baseada no uso de semicondutores ativados por radiação luminosa, permitindo a produção de hidrogênio a partir da água ou da reforma de compostos orgânicos renováveis, como resíduos de biomassa. Nesse contexto, este trabalho avalia as perspectivas de ampliação de escala da fotoreforma do glicerol utilizando catalisadores de TiO dopados com platina, aplicado em sistemas com material disperso ou 2 imobilizado em placas fotocatalíticas. Os catalisadores foram caracterizados por técnicas cristalográficas, texturais e espectroscópicas. As análises por difração de raios X indicaram a preservação da estrutura cristalina do TiO após a fotodeposição de Pt, enquanto a microscopia 2 eletrônica de varredura confirmou a elevada dispersão do metal na superfície do semicondutor. Os espectros de reflectância difusa evidenciaram a redução do band-gap do TiO , associada à 2 presença da platina. Os resultados de desempenho na produção de H com catalisador em 2 suspensão foi obtido em condições otimizadas para o material contendo 0,5% em massa de Pt, na concentração de 1 g·L-1, utilizando solução de glicerol 10%, alcançando uma taxa média de produção de hidrogênio de 12,06 mmol H .g-1.h-1 após 3 horas de reação. Para o sistema com 2 catalisador imobilizado, a massa otimizada de 75 mg depositada em placas resultou em uma taxa média de produção de hidrogênio de 398,88 mmol.h-1.m-2. Dessa forma, os resultados demonstram o elevado potencial da fotoreforma do glicerol como rota sustentável para a produção de hidrogênio, bem como a viabilidade do uso de placas fotocatalíticas como estratégia promissora para a ampliação de escala do processo