Hidrogenação de CO₂ para ácido fórmico em líquidos iônicos, catalisado por Irídio, utilizando sistema homogêneo e heterogêneo

• Ano de defesa: 2023
• Autor(a) principal: Webber, Rodrigo
• Orientador(a): Dupont, Jairton
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Hidrogenação; Dióxido de carbono; Líquidos iônicos; Irídio
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/275388

Um complexo [IrClH{κP,P,Si-Si(Me)(C₆H₄–2-PiPr₂)₂}] foi usado para criar um sistema homogêneo, que foi preparado usando uma mistura de solventes DMSO/H₂O e líquido iônico Acetato de 1-butil de -3-metilimidazol-3-io (BMIm.OAc). Um sistema heterogêneo também foi preparado usando a mesma mistura de solventes e líquido iônico, mas com o uso de nanopartículas (NPs) de Ir/Ni. O sistema homogêneo exibiu notável atividade catalítica na hidrogenação do CO₂, gerando ácido fórmico 0,94 M com frequência de rotação (TOF) iniciais de até 1432 h⁻¹ a 30°C e relação CO₂/H₂ de 20/40 bar. Embora os resultados da hidrogenação tenham sido semelhantes aos de outros sistemas eficientes em DMSO/H₂O em relação à composição do gás, pressão e dependência da temperatura, a dependência cinética da carga do catalisador apresentou efeitos não lineares. Em contraste, o sistema heterogêneo mostrou hidrogenação de CO₂ altamente eficiente e seletiva para 1,02 M de ácido fórmico "puro" livre de base e número de rotação (TON) de 3642, com um efeito sinérgico positivo para atividade catalítica, ao usar uma combinação de Ir e Ni. As NPs Ir/Ni preparadas (1,97 ± 1,7 nm) apresentaram relativamente menos energia de ativação (13,6 ± 1,8 kJmol⁻¹) em comparação com as NPs de Ir geradas in situ (20,7 kJmol⁻¹) para a hidrogenação do CO₂, o que é significativo para este tipo de catálise à base de irídio.