Captura e conversão química de CO2 em materiais porfirinicos

Abstract

O aumento da concentração do CO2 na atmosfera é um dos grandes motivos de preocupação a nível mundial, pois é o cerne do problema relacionado com as alterações climáticas globais, cujas consequências todos nós temos sentido e presenciado. O aquecimento global é, portanto, um dos maiores problemas ambientais que enfrentamos na atualidade e, advém do efeito de estufa anormal, causado pelo aumento dos gases de efeito de estufa, como o dióxido de carbono. É urgente e necessário focalizar o nosso trabalho na pesquisa de materiais capazes de promover a diminuição do dióxido de carbono da atmosfera e no desenvolvimento e/ou aperfeiçoamento de métodos para a sua captação e conversão. Deste modo e tendo como objetivo ajudar a desenvolver soluções na resolução deste problema ambiental, este trabalho procura novos materiais sintéticos, que desfrutam de caraterísticas promissoras tanto para aplicação como sequestradores de CO2, como para aplicação como catalisadores para a conversão química deste mesmo gás em materiais com valor acrescentado. Este trabalho consiste em três partes principais. Na primeira parte foi feito um trabalho de síntese de porfirinas meso-substituídas e as respectivas metaloporfirinas de três metais diferentes (cobalto (II), cobre (II) e zinco (II)). Esse grupo de compostos foi utilizado como material de partida para os estudos de adsorção de CO2, em fase gasosa até à pressão de 5 bar, sendo esta a segunda parte do trabalho. Estes estudos permitiram ordenar as porfirinas segundo uma capacidade de adsorção de CO2 e retirar conclusões sobre a intensidade de interações entre o CO2 e as diferentes estruturas porfirínicas em fase sólida cristalina. A terceira parte do trabalho consistiu no estudo de algumas dessas porfirinas e metaloporfirinas como catalisadores na reação de incorporação CO2 em epóxidos, com vista a produção de carbonatos orgânicos. Os resultados da atividade catalítica foram comparados com os resultados dos estudos de adsorção e a partir daí podemos estabelecer importantes relações estrutura/actividade relativas aos materiais porfirínicos sintetizados por nós e à sua atividade na adsorção e conversão química do CO2.