Desenvolvimento de nanocompósitos monolíticos a partir de polímeros derivados de cerâmicas com estruturas micro/mesoporosa para aplicações em campos relacionados à energia

Abstract

Desde a primeira revolução industrial, a liberação de gases do efeito estufa provenientes da ação antrópica foi intensificada e, assim, impacta cada vez mais nas mudanças climáticas, promovendo elevação da temperatura média global. Dentre os gases liberados, o dióxido de carbono (CO 2 ) é o de maior formação, sendo majoritariamente gerado pela queima de combustíveis fósseis. O mercado energético mundial apresenta claramente a dominância desses combustíveis fósseis, enquanto as mudanças climáticas citadas colocam em dúvida a viabilidade desse sistema atual. Diante desse cenário, a necessidade de romper com esse paradigma impulsiona cientistas e engenheiros a explorar novas linhas de pesquisa em busca de soluções para o futuro energético em busca de matrizes mais limpas. Nesse contexto, surgem cada vez mais tecnologias inovadoras voltadas para essa área, incluindo o uso do hidrogênio como fonte de combustível. Por se tratar de um elemento leve, abundante no planeta e com a maior densidade de energia por unidade de massa em comparação com outros elementos, a utilização do hidrogênio tem se destacado como uma das principais linhas de pesquisa no cenário energético atual. É dentro desse panorama que o presente trabalho, explorou-se reações de hidrólise da água com borohidreto de sódio, uso de materiais bidimensionais (MXenes) em conjunto com a rota PDC (cerâmicas derivadas de polímeros) para o desenvolvimento de novos catalisadores com potencial de aplicação em processos de eletrocatálise. Assim, propôs-se investigar o comportamento das reações de produção de hidrogênio com e sem diferentes catalisadores e a possibilidade de sintetizar cerâmicas SiCN(O) contendo metais de transição (Ni, Co, Mn, Fe), cuja performance pode ser aprimorada pela impregnação desse material com MXenes.