Captura de CO₂ com aminas terciárias : estudo quantitativo por ressonância magnética nuclear sob pressão

Abstract

A captura de dióxido de carbono (CO₂) é uma das estratégias mais promissoras para mitigar os impactos das mudanças climáticas. Este trabalho investigou a eficiência de diferentes sistemas de aminas (MDEA e TEA) em butanol na captura de CO₂ por meio de quimiossorção, com formação de alquilcarbonatos, utilizando espectroscopia de RMN de ¹H e ¹³C como ferramenta analítica principal. As reações foram conduzidas em diferentes pressões (1, 5 e 10 bar) e monitoradas em tempo real por meio de experimentos de RMN em alta pressão. Os resultados indicaram que a TEA apresentou maior eficiência de captura em comparação à MDEA sob as mesmas condições. A elevação da pressão de CO₂ aumentou significativamente a conversão, atingindo até 53% de captura em 10 bar com TEA em butanol. Apesar dos custos elevados, principalmente associados ao uso de butanol HPLC, os dados fornecem insights relevantes sobre os mecanismos e parâmetros que influenciam a eficiência do processo, contribuindo para o desenvolvimento de tecnologias mais sustentáveis para mitigação de CO₂.

Carbon dioxide (CO₂) capture is one of the most promising strategies to mitigate the impacts of climate change. This study investigated the efficiency of different amine (MDEA and TEA) in butanol systems in CO₂ capture through chemisorption with alkylcarbonate formation, using ¹H and ¹³C NMR spectroscopy as the main analytical tool. Reactions were carried out at different pressures (1, 5, and 10 bar) and monitored in real time via high-pressure NMR experiments. The results showed that TEA had greater capture efficiency than MDEA under the same conditions. Increasing the CO₂ pressure significantly enhanced conversion, reaching up to 53% capture at 10 bar using TEA in butanol. Although high costs—mainly due to the use of HPLC-grade butanol—limit industrial feasibility, the data provide relevant insights into the mechanisms and parameters that influence the efficiency of the process, contributing to the development of more sustainable CO₂ mitigation technologies.