Síntese de fotocatalisadores e teste de conceito usando protótipo para fotoreforma do etanol para produção de hidrogênio sustentável

Abstract

A produção de hidrogênio de baixo carbono por fotoreforma de etanol combina fonte renovável, operação branda e potencial de integração à bioeconomia. Este trabalho apresenta (i) a síntese, por rota Pechini, de uma série perovskita LaCuₓMnᵧNi₁₋ₓ₋ᵧO₃ (amostras I,II e III) e (ii) a construção de um fotoreformador de baixo custo, instrumentado para validação de prova de conceito. Os pós foram calcinados a 700 °C/2 h e caracterizados por RFX (estequiometrias próximas às teóricas) e DRX (fase perovskita em todas as amostras; menor cristalinidade e indícios de fase secundária na amostra III). O protótipo utiliza LEDs UV (≈295 nm) e full spectrum (380–840 nm), controle térmico via Peltier e leitura simultânea por MQ-8 (H₂) e MQ-3 (EtOH), com baseline dinâmico e compensação de interferência para mitigar falsos positivos. Ensaios-controle com solução 9:1 (H₂O:EtOH) evidenciaram menor sensibilidade do MQ-8 ao etanol, reforçando a estratégia de dupla leitura para inferência de H₂. Os resultados validam a rota de síntese e a metodologia de detecção, estabelecendo janela operacional para futuros testes catalíticos das amostras I,II e III, além do cálculo da Eficiência Quântica Aparente, bem como análises complementares (UV-Vis para bandgap e refinamento de Rietveld).