Resumo: O aquecimento global, resultante principalmente da emissão de gases de efeito estufa, vem sendo motivo de preocupação há vários anos. O CO2 representa mais de 60% destes gases, com emissão em concentrações superiores a 33 Gt/ano. Os esforços para diminuir a emissão destes gases na atmosfera vêm crescendo nos últimos tempos. Embora as emissões dos EUA e UE tenham diminuído, os países emergentes impulsionam o crescimento dessa taxa. O investimento em tecnologias de baixo carbono deve ser simultâneo à implantação de políticas públicas direcionadas à diminuição progressiva do uso de combustíveis fósseis, até sua total supressão. Um dos meios de diminuir a quantidade de CO2 presente na atmosfera é desenvolver métodos para sequestrar esse gás, antes de ser lançado no ambiente, transformá-lo em um produto com algum valor agregado, passível de comercialização. O presente trabalho aborda o uso do magnésio para redução do CO2, transformando-o em grafeno, que por sua vez é usado para sequestrar o CO2. A reação de redução ocorre em temperaturas elevadas, acima de 650 °C, com a fusão do metal redutor. O estudo revelou que, usando apenas magnésio, as melhores condições para obter um material com bom índice de grafenização e bom rendimento são temperatura de 680 °C e fluxo de CO2 de 70 mL/min. As condições ótimas foram empregadas para estudar a influência de metais auxiliares na reação, sendo o zinco e o potássio objetos de estudo neste trabalho. O zinco agiu como agente porogênico, e mostrou ter bastante influência no aumento do rendimento da reação, na homogeneidade do sólido obtido e no aumento do índice de grafenização. Por outro lado, o potássio não favoreceu a formação de grafeno: por ser altamente redutor, ele reage com o CO2 antes do magnésio fundir, e dá origem a um material amorfo. Os materiais obtidos, após caracterizados, foram submetidos a ensaios de adsorção de CO2. As amostras obtidas durante o estudo apresentam uma capacidade de adsorção maior que o grafeno e o óxido de grafeno comerciais, mostrando-se bastante promissoras para tal fim Ver menos

Abstract: Global warming, resulting mainly from the emission of greenhouse gases, has been a matter of concern for several years. CO2 represents more than 60% of these gases, with emission above 33 Gt/year. Efforts to reduce the emission of these gases into the atmosphere have been growing in recent times. Although there has been a reduction in the emission of the US and EU, emerging countries drive the growth of this rate. The investment in low-carbon technologies must be simultaneous with the implementation of public policies aimed at the progressive reduction in the use of fossil fuels, until its total suppression. One of the ways to reduce the amount of CO2 present in the atmosphere is to develop methods to sequester this gas, before releasing into the environment, and transform it into a value-added product, one that can be sold. This work addresses the use of magnesium to reduce CO2, transforming it into graphene, which in turn is used to sequester CO2. The reduction reaction takes place at elevated temperatures, above 650 °C, with the casting of the reducing metal. The study revealed that, using only magnesium, the best conditions to obtain a material with a good graphitization index and good yield are temperature of 680 °C and CO2 flow of 70 mL/min. The optimal conditions were used to study the influence of auxiliary metals upon the reaction, with zinc and potassium being the objects of study in this work. Zinc acted as a porogenic agent and was shown to have a significant influence in increasing the reaction yield, in the homogeneity of the sample and in improving the graphitization index. On the other hand, potassium did not favor the formation of graphene: as it is highly reductive, it reacts with CO2 before the magnesium melts, and generates an amorphous material. The materials, after characterized, were submitted to CO2 adsorption tests. The samples obtained during the study have a greater adsorption capacity than commercial graphene and graphene oxide, proving to be quite promising for this purpose Ver menos