Os desafios da catálise heterogênea

Autora: Sofia Sant’Anna

A catálise é um fenômeno extremamente importante para várias áreas do cotidiano que envolvem reações químicas, como nas indústrias e setores petroquímicos, já que esses são utilizados para melhorar a taxa de reação em seus processos. Nesse contexto, os catalisadores podem ser classificados em homogêneos e heterogêneos, que diz respeito à relação entre as fases do catalisador e reagentes sendo, respectivamente, fases iguais ou diferentes.

Por definição, a catálise heterogênea é um fenômeno de superfície, ou seja, ocorre na interface entre duas fases. Assim, ela envolve os seguintes passos cruciais:

1. Difusão dos reagentes na superfície do catalisador.
2. Adsorção das moléculas dos reagentes nos sítios ativos.
3. Ocorrência das reações na superfície do catalisador.
4. Dessorção dos produtos.
5. Difusão dos produtos para longe da superfície catalítica.

Atualmente, diversos estudos vêm sendo realizados para otimizar os processos e solucionar problemas que envolvem as reações químicas, como por exemplo, durante a etapa de adsorção, a aglomeração das partículas pode bloquear os sítios ativos do catalisador prejudicando sua eficácia. Para solucionar isso, uma possibilidade estudada seria realizar a adição de substâncias de suporte para evitar que isso aconteça (como TiO2), garantindo diversas propriedades como porosidade, alta estabilidade térmica e mecânica, além de uma área de superfície aumentada.

Além disso, uma das frentes de inovação na área é a busca e o desenvolvimento de novos materiais, bem como a melhoria de suas estruturas. Dentre os materiais estudados, vale ressaltar o uso de nanopartículas (NPs) metálicas, que vêm demonstrando um grande potencial. Contudo, a eficiência reduzida desse tipo de catalisador, quando comparada à dos clássicos catalisadores organometálicos, ainda se mostra um empecilho. Por outro lado, táticas revolucionárias de filtração estão em desenvolvimento para remover as NPs do meio reacional, embora ainda sejam necessários estudos focados na reutilização e reciclagem desses catalisadores.

Portanto, fica evidente que a área da catálise heterogênea é muito promissora e que ainda deve ser alvo de estudos profundos para o desenvolvimento de estratégias eficientes que contornam os desafios encontrados. E, para isso, é imprescindível que os pesquisadores e cientistas continuem exercitando sua criatividade e conhecimento para desenvolver soluções inovadoras que transformem a realidade.

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REFERÊNCIAS:

 

SCHMAL, Martin. Catálise heterogênea. Synergia, 2018.

 

DURIGON, Gabriela; SILVA, Michel Brasil. CATÁLISE HETEROGÊNEA: APLICAÇÕES E 

 

DESAFIOS. Anuário Pesquisa e Extensão Unoesc Videira, v. 3, p. e16964-e16964, 2018.

 

SOUZA, KAROLINA; CORDEIRO, TAMARA; SILVA, Michel Brasil. CATÁLISE HETEROGÊNEA COM APLICAÇÃO EM NANOPARTÍCULAS E ESTRUTURA METAL-ORGÂNICAS. Anuário Pesquisa e Extensão Unoesc Videira, v. 3, p. e16961-e16961, 2018.