CANMILK
Carbon Neutral MILK
Linhas de Investigação
A integração do IST no projeto CANMILK contribuirá com os avanços nas seguintes linhas de investigação:
01
Desenvolvimento de um Modelo de Cinética de Superfície
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O IST realizará o estudo da cinética de superfície de misturas CH₄-ar e produtos de plasma de O₂ ou H₂ em superfícies catalíticas selecionadas.
Será utilizado um modelo numérico mesoscópico que descreve os processos de adsorção, dessorção, difusão, dissociação e recombinação de diferentes espécies na superfície. - Este modelo permitirá identificar os principais percursos químicos em cada superfície catalítica específica para a obtenção dos produtos desejados, bem como as maiores barreiras envolvidas.
- O conhecimento obtido sobre os mecanismos dominantes que favorecem a oxidação do metano será útil para identificar onde podem ser obtidos maiores avanços no desenvolvimento de catalisadores.
02
Cálculo de Parâmetros de Superfície
- As superfícies catalíticas serão mapeadas para determinar os sítios de adsorção através de estudos com a Teoria do Funcional da Densidade (DFT).
- Os parâmetros necessários para o modelo de cinética de superfície (barreiras de ativação e frequências de reação) serão obtidos por cálculos DFT para as interações entre as diferentes espécies de interesse e os diversos catalisadores.
- A metodologia será refinada com algumas reações-chave e dados da literatura.
03
Validação
- A precisão e fiabilidade do modelo de cinética de superfície devem ser validadas através de experiências dedicadas sob algumas condições controladas.
- Estas experiências serão realizadas no IST através de espectroscopia FTIR operando/in-situ.
- Estudos com espectroscopia FTIR operando serão realizados em condições de catálise térmica e pós-plasma.
04
Avaliação de Catalisadores Baseados em Resíduos Biológicos
- Catalisadores à base de biocarvão serão preparados sob condições de oxidação em ar e utilizados como suporte para a síntese de catalisadores contendo Paládio.
- Estes catalisadores serão caracterizados por técnicas avançadas convencionais (por exemplo, sorção de N₂, TGA, XRD, TEM) e testados em condições de catálise térmica e por plasma no IST, com o objetivo de avaliar o seu potencial para o processo pretendido.
- Estudos preliminares serão realizados para analisar as interações entre as superfícies e as espécies derivadas do plasma e do CH₄.