Dissertação de Mestrado #509: Daniele Ferreira

O óxido de cério CeO2 está sendo amplamente utilizado em reações catalíticas a altas temperaturas, como catalisador heterogêneo para emissões automotivas e emissões de refinarias de petróleo. Isso se de às suas propriedades de oxidação-redução, sua alta capacidade de armazenar oxigênio em sua estrutura e sua estabilidade térmica e química durante a catálise. O motivo do trabalho é a avaliação dos vários fatores os quais influenciam a eficiência catalítica deste material como a área superficial, formação de defeitos, a formação de espécies reativas de oxigênio na presença de luz e peróxido de hidrogênio. Duas rotas químicas foram usadas para síntese do CeO2 nanoestruturado com dopagem de N, Fe e Cu: rota química úmida e síntese hidrotermal. Realizamos testes catalíticos. As amostras foram calcinadas em atmosferas oxidantes e redutoras e temperaturas entre 200 e 500°C e foram caracterizadas por difração de raios X, espectroscopia Raman e ressonância paramagnética eletrônica (RPE). Verificou-se que a dopagem com metais de transição (Fe e Cu) é um processo mais eficiente para a formação de vacâncias de oxigênio. Além da introdução de vacâncias de oxigênio, a dopagem com metais de transição (Fe e Cu) em amostras de CeO2 tratadas em atmosferas redutoras levam a formação de pares redox Fe2+/Fe3+ e Cu2+/Cu+ que aumentam a eficiência de reações catalíticas deste material. Os resultados experimentais indicam uma melhora considerável nos testes catalíticos realizados com as amostras sintetizadas por nós, se comparados ao óxido de cério comercial.