Estudo computacional da hidrogenação de CO2 catalisada por complexos bioinspirados

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Ramos, Vania Martins
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Bioinspired complexes; Catálise; Catalysis; CO2 hydrogenation; Complexos bioinspirados; Density functional theory; Hidrogenação de CO2; Quantum chemistry; Química quântica; Teoria do funcional da densidade
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/59/59138/tde-20092021-154151/

Um dos principais fatores do aquecimento global é o aumento da concentração de dióxido de carbono na atmosfera, esse se deve principalmente às atividades antropogênicas. Reduzir a quantidade de CO2 atmosférico é de grande interesse e necessidade, mas é também um grande desafio, porque o CO2 é quimicamente inerte e termodinamicamente estável, logo sua utilização requer ativação catalítica. Desta forma, o desenvolvimento de catalisadores para a hidrogenação do CO2 apresenta-se como uma atraente alternativa para mitigar as quantidades de dióxido de carbono presentes na atmosfera. Neste trabalho, a modelagem computacional foi usada para propor diferentes catalisadores de ferro cujas estruturas foram inspiradas no sítio ativo da [Fe]-hidrogenase. Em um contexto onde processos mais verdes são desejados, os resultados computacionais de DFT e CCSD(T) demonstraram que os novos complexos são sistemas promissores para promover a hidrogenação de CO2 à ácido fórmico. Com base nos ciclos catalíticos explorados e nos valores de TOF calculados, os catalisadores de ferro mais adequados são aqueles que apresentam em sua estrutura ligantes fosfina do tipo pinça tridentados coordenados ao centro do metal no qual, propriedades como acidez π, rigidez e valores de ângulos de mordida mais próximos ao valor ideal para uma geometria octaédrica estão presentes.