Nova técnica da Texas A&M University produz óxido de grafeno a partir de metano

De acordo com pt.wedoany.com-Uma equipe da Texas A&M University (Universidade Texas A&M) desenvolveu um novo processo para produzir diretamente óxido de grafeno a partir do metano, oferecendo uma alternativa escalável às rotas de fabricação tradicionais de alto custo.

O estudo foi publicado na revista Nature Communications. A pesquisa descreve o processo completo de conversão do metano, principal componente do gás natural, em óxido de grafeno de alta pureza, utilizando uma interface plasma não térmico-água, com geração simultânea de hidrogênio. O projeto foi liderado pelo Dr. David Staack, professor associado do Departamento de Engenharia Mecânica J. Mike Walker '66 e vice-reitor associado de pesquisa da Texas A&M University. Segundo a equipe de pesquisa, este resultado surgiu de um projeto inicialmente focado na produção de hidrogênio.

A produção tradicional de óxido de grafeno geralmente parte do minério de grafite extraído e depende de processos quimicamente intensivos. O novo método, por sua vez, constrói o óxido de grafeno diretamente a partir de moléculas de metano, representando uma diferença fundamental na rota de preparação.

O óxido de grafeno é um nanomaterial de carbono amplamente utilizado em baterias de íon-lítio, eletrônicos, revestimentos, materiais compósitos e manufatura avançada. Os pesquisadores destacam que a cadeia de suprimentos de grafite e seus derivados nos Estados Unidos ainda é limitada, o que aumenta o foco em tecnologias de produção alternativas.

A equipe de pesquisa relatou que o óxido de grafeno produzido pelo processo de plasma apresenta desempenho equivalente ao dos produtos comerciais. O estudo também demonstrou um método escalável para produzir óxido de grafeno monocamada de alta pureza em condições atmosféricas.

O Dr. Micah Green, professor de engenharia química e vice-diretor do departamento, além de co-investigador principal do projeto, afirmou que este trabalho é o primeiro relato da produção escalável de óxido de grafeno a partir de um precursor de gás natural. Ele considera que o processo está alinhado com a tendência geral da indústria de converter matérias-primas petroquímicas em nanomateriais de carbono de alto valor, em vez de emissões de carbono.

Os pesquisadores afirmam que esta tecnologia tem potencial para apoiar a produção nacional futura de nanomateriais de carbono, ao mesmo tempo que cria novas oportunidades nos setores de armazenamento de energia, eletrônicos e manufatura avançada. O projeto contou com o apoio da LTEOIL, uma empresa de energia sediada em College Station, Texas. O processo, ao converter carbono em óxido de grafeno, também produz hidrogênio, permitindo a obtenção de materiais avançados e energia a partir da mesma matéria-prima.