Minha Paixão pela Nano-Catálise: Uma Jornada da Curiosidade à Inovação
Nascido no Paquistão, um país conhecido por sua rica herança cultural, paisagens diversas e tradições profundamente enraizadas, cresci em um ambiente onde a história e a modernidade coexistem. Fui exposto a um contexto que estimulava a curiosidade e a resiliência. Desde cedo, fiquei fascinado pelo mundo natural, sempre ansioso para compreender os princípios fundamentais que regem o universo. Essa curiosidade inata acabou me levando para o campo da química, onde encontrei uma fonte inesgotável de desafios intelectuais e inspiração.
Minha paixão pela catálise começou durante meus estudos de graduação, particularmente quando fui introduzido aos mecanismos de reação em química orgânica e catálise. Fiquei fascinado pela maneira como as moléculas interagem, reagem e se transformam em novos compostos. A complexa dança dos átomos e ligações cativou minha imaginação e aprofundou minha curiosidade sobre o mundo molecular. Esse entusiasmo me levou a buscar um mestrado em química orgânica, no qual concentrei minha pesquisa na hidrogenação de compostos nitro usando catalisadores heterogêneos à base de paládio. Essa experiência abriu novos horizontes para meu pensamento e fortaleceu minha determinação de explorar os processos catalíticos com mais profundidade.
Impulsionado pelo meu crescente interesse pela catálise e pelos nanomateriais, fui contemplado com uma bolsa de doutorado do CNPq para realizar meu doutorado sob a supervisão do Prof. Jairton Dupont no Instituto de Química-Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), no Brasil. Minha pesquisa de doutorado foi focada na síntese e caracterização de nanomateriais avançados e suas aplicações catalíticas para soluções energéticas sustentáveis, especialmente na oxidação de hidrocarbonetos aeróbicos usando nanopartículas de rutênio e líquidos iônicos. Durante esse estudo, fiquei fascinado pelos líquidos iônicos ao descobrir como esses materiais podem controlar não apenas o tamanho e a forma das nanopartículas, mas também o próprio mecanismo da reação. Essa capacidade de ajustar e influenciar processos catalíticos por meio dos líquidos iônicos despertou meu profundo interesse no potencial dos nanomateriais em catálise.
Após o doutorado, continuei minha trajetória de pesquisa como pós-doutorando na Universidade Federal do Rio Grande do Sul (UFRGS), expandindo meu trabalho sobre nanomateriais avançados e suas aplicações em catálise. Especificamente, trabalhei na síntese controlada de nanopartículas bimetálicas ultrafinas (2-4 nm), incluindo estruturas núcleo-casca e ligas, por meio de métodos químicos. Essas nanopartículas foram empregadas como catalisadores para a hidrogenação seletiva do dióxido de carbono (CO₂) em ácido fórmico e hidrocarbonetos superiores. O controle preciso da composição e morfologia das nanopartículas permitiu um desempenho catalítico aprimorado, fornecendo insights sobre as relações estrutura-atividade, cruciais para o desenvolvimento de catalisadores mais eficientes. Além disso, outro aspecto da minha pesquisa concentrou-se no desenvolvimento de semicondutores híbridos para a geração de combustíveis solares, ampliando ainda mais minha expertise em tecnologias de energia renovável. Esse trabalho reforçou o potencial dos nanocatalisadores na promoção de transformações químicas sustentáveis e energeticamente eficientes.
Posteriormente, integrei o Instituto J. Heyrovský de Química Física, em Praga, República Tcheca, como pesquisador principal. Durante minha atuação nessa instituição, trabalhei no desenvolvimento de materiais inteligentes para a conversão de metano e CO₂ em combustíveis valiosos. Essa pesquisa teve como objetivo enfrentar um dos desafios mais urgentes da ciência energética moderna: a conversão eficiente e seletiva de gases de efeito estufa em combustíveis sustentáveis. Ao integrar nanotecnologia com catálise, minha pesquisa contribuiu para estratégias inovadoras de mitigação das emissões de carbono, ao mesmo tempo em que possibilitou a produção de produtos químicos e fontes de energia de alto valor agregado.
Desde 2022, atuo como professor visitante no Instituto de Química da Universidade Federal de Goiás (UFG), onde minha pesquisa continua focada no desenvolvimento de nanomateriais avançados para a geração de energia e combustíveis. Uma das principais áreas da minha pesquisa atual está centrada na conversão de energia solar em combustíveis, alinhando-se aos esforços globais para o desenvolvimento de fontes de energia limpas e sustentáveis. Meu trabalho envolve o design e a otimização de fotocatalisadores que utilizam a luz solar para conversões químicas eficientes, um campo que possui um enorme potencial para atender à crescente demanda energética mundial.
Minha jornada na nano-catálise tem sido impulsionada por uma curiosidade insaciável e um compromisso com o desenvolvimento de soluções inovadoras para a sustentabilidade energética. Desde minha primeira fascinação com os mecanismos de reação até meu trabalho atual com nanomateriais e catálise, continuo dedicado a expandir os limites da descoberta científica. A interação entre nanotecnologia e catálise continua a inspirar minha pesquisa, e meu objetivo é contribuir para avanços que pavimentem o caminho para um futuro mais limpo e energeticamente eficiente.

Nasci no leste mineiro, em Fabriciano, e fui criado por minha mãe, que sempre me incentivou aos estudos. Desde pequeno, nutria uma paixão pelas ciências e matemática, ao mesmo tempo em que dizia que seria 'doutor' (advogado) — inspirado pelo meu avô paterno, Dr. Tião.

Com 14 anos, ingressei no curso técnico em Química no CEFET-MG, Campus Timóteo (2007-2009). As aulas de química analítica instrumental e química orgânica (teórica e experimental) rapidamente se tornaram minhas favoritas, e foi lá que dei meus primeiros passos na pesquisa científica, sintetizando lamas magnéticas de ferrita — uma experiência que mais tarde se mostraria valiosa para a síntese de catalisadores.

Cursei Engenharia Química no Centro Universitário Católica do Leste de Minas Gerais (2010-2015), com parte da graduação realizada no St. Clair College of Applied Arts and Technology, no Canadá (2013-2014), onde fui agraciado com o prêmio 'Faculty Academic Award' pelo desempenho e conduta acadêmica. Ao retornar ao Brasil, decidido a seguir a carreira acadêmica, escolhi a COPPE/UFRJ para continuar minha formação. Escolhi a catálise que encontra-se na interseção das minhas experiências e paixões: ciências do materiais, cinética química e química instrumental.

Minha trajetória na catálise começou em 2016, no NUCAT, onde desenvolvi o mestrado (2016-2018) e o doutorado (2019-2023). Trabalhei com síntese e caracterização de catalisadores, reações de redução de NOx e beneficamente de metano e COx, com foco especial na hidrogenação de CO2 para produtos de valor agregado, como alcoóis superiores, olefinas, metanol, DME e combustíveis sustentáveis. Durante o doutorado, realizei um estágio na Université de Poitiers, na França (2021-2022), aprofundando meus estudos em catálise para conversão de carbono.

Em 2023, fui honrado com o 'Prêmio Victor Teixeira da Silva' no Congresso Brasileiro de Catálise. Atualmente, sou pesquisador de pós-doutorado no projeto 'Desenvolvimento do processo de produção de combustíveis sustentáveis: etanol e querosene de aviação', no PEQ/COPPE/UFRJ. Sigo motivado pela possibilidade de transformar o mundo, convertendo desafios ambientais em soluções sustentáveis.

Sou membro do Grupo de Eletroquímica e Química Analítica e professor efetivo do Departamento de Química da Universidade do Estado do Rio Grande do Norte, Campus Mossoró. Atuo no curso de Licenciatura em Química e no Programa de Pós-Graduação em Ciências Naturais da mesma instituição. Possuo graduação e doutorado em Química, Doutorado Sanduíche pela Universidad Complutense de Madrid (Espanha), no Grupo de Sensores Ópticos Químicos y Fotoquímica Aplicada. Desenvolvo pesquisas voltadas para a síntese de novos materiais fotônicos e semicondutores. Trabalho com técnicas de espectroscopia óptica, como reflectância difusa e absorção UV-Vis e infravermelho, fluorescência no estado estacionário e resolvida no tempo aplicadas ao desenvolvimento de sensores fotoquímicos, metodologias analíticas e à caracterização de nanomateriais, compostos orgânicos e inorgânicos. Essastécnicas têm aplicações em Processos Oxidativos Avançados, como fotocatálise e eletrocatálise, voltadas para o tratamento de efluentes industriais, fármacos e pesticidas. A pesquisa em Catálise tem feito parte de minha trajetória e me possibilitou e ainda possibilita colaborar e conhecer diversos pesquisadores e pesquisadoras e assim criar vínculos, fazer e divulgar Ciência com algo que realmente me dá motivação e prazer.

Minha trajetória na Química começou quando ingressei no curso de Licenciatura Plena em Química da Pontifícia Universidade Católica do Rio Grande do Sul (PUCRS). Durante a graduação, tive a oportunidade de aprender com diversos professores sobre os fundamentos do Ensino de Química, conhecimentos que possibilitaram minha aprovação no concurso para professor da rede estadual de educação do RS ao final do curso. Nesse mesmo período, iniciei minha trajetória na pesquisa por meio de uma bolsa de iniciação científica no Laboratório de Organometálicos e Resinas da PUCRS, sob a orientação da Prof.ª Rosane Ligabue e em parceria com as professoras Sandra Einloft e Jeane de Lima, além do professor Marcus Seferin, desenvolvendo rotas de síntese para matrizes poliméricas.

Após concluir a graduação, assumi o cargo de professor de Química no ensino médio e iniciei o mestrado em Engenharia e Tecnologia de Materiais na PUCRS, sob orientação da Prof.ª Rosane Ligabue. Meu foco foi o desenvolvimento de nanotubos de titanatos para aplicação em matrizes de poliuretano. Devido a efeitos observados nesses materiais, surgiu meu interesse por catálise, que se tornou a base para meu doutorado.

Para dar continuidade a essa nova linha de estudo, precisei tomar uma das decisões mais difíceis da minha trajetória: deixar a licenciatura em Química e me exonerar da rede estadual de ensino para focar exclusivamente no doutorado. Motivado pelo interesse em catálise heterogênea, direcionei meus estudos para a remediação de gases poluentes. Assim, em 2015, iniciei meu doutorado em Engenharia e Tecnologia de Materiais na PUCRS, sob a orientação da Prof.ª Rosane Ligabue, com foco no desenvolvimento de diferentes nanoestruturas de titanatos com morfologias variadas. Esses materiais foram aplicados na conversão de CO₂ em carbonatos orgânicos e na conversão de CO₂ e CH₄ em gás de síntese. Graças a essa linha de pesquisa, surgiram duas grandes oportunidades: a primeira foi o início da minha colaboração com o Laboratório de Reatividade e Catálise da UFRGS, sob a orientação das professoras Michèle Oberson de Souza e Katia Gusmão, e a segunda surgiu a partir de um resultado inesperado nas reações de conversão de CO₂ em carbonatos orgânicos, onde encontrei dificuldades em explicar o mecanismo reacional. Isso acarretou em uma extensa pesquisa na literatura em busca de métodos adequados para essa explicação, momento em que conheci uma nova área: a Química Teórica Computacional.

Sem conhecimento prévio no assunto, contei com a inestimável ajuda do Prof. Paolo Livotto, do grupo de Química Teórica da UFRGS, e do Prof. Eduardo Laschuk. Ambos me guiaram no processo de aprendizado, permitindo que eu aprimorasse meus conhecimentos e interpretasse os resultados obtidos. Desde então, segui me especializando nesta área e, atualmente, grande parte das minhas pesquisas utilizam a Química Computacional para explicar a reatividade de diferentes moléculas.

Concluí meu doutorado em 2019 e iniciei um pós-doutorado no LRC-UFRGS, sob orientação da Prof.ª Michèle Oberson de Souza, desenvolvendo catalisadores para a síntese verde de isocianatos aplicados a poliuretanos. Em 2020, retornei à PUCRS para um segundo pós-doutorado em um projeto da Petrobras sobre líquidos iônicos para captura de CO₂. Em 2023, participei do concurso para professor do Departamento de Química Inorgânica do Instituto de Química da UFRGS, na área de Catálise Heterogênea, e iniciei finalmente a carreira que me permitiria conciliar minhas duas grandes paixões: a licenciatura em Química e a pesquisa. Atualmente, tenho a oportunidade de conduzir minhas atividades no LRC, colaborando novamente com a Prof.ª Michèle Oberson de Souza e a Prof.ª Kátia Gusmão. Minhas pesquisas estão focadas no desenvolvimento de sistemas catalíticos heterogêneos aplicados ao upcycling de polímeros, além de estudos utilizando métodos de Química Computacional para avaliar a reatividade de diferentes sistemas.