Converter o Metano em produtos químicos de maior valor agregado é um desafio dada a energia necessária para ativar o CH₄. Convencionalmente, essa energia é fornecida a partir de severas condições de temperatura e pressão, promovendo assim quebra da ligação C-H. No entanto, essas severas condições energéticas tendem a desfavorecer os processos de conversão de Metano resultando em produtos indesejados, desativação de catalisadores e baixas taxas de rendimento e seletividade. O processo fotocatalítico é uma alternativa para ativação do Metano sob temperatura ambiente. A fotocatálise utiliza a irradiação de semicondutores com radiação eletromagnética (Luz na faixa do UV-Visível do espectro) para gerar espécies reativas que podem promover a formação de radicais metila (•CH₃). Além disso, a deposição de nanopartículas de metais nobres na superfície de semicondutores pode aumentar a fotoatividade agindo como co-catalisadores através de fenômenos como o efeito de ressonância plasmônica de superfície localizada e a barreira de Schottky. Neste trabalho são apresentados fotocatalisadores sintetizados à base de Óxido de Zinco com sua superfície modificada pela deposição de nanopartículas metálicas (Prata, Paládio, Ouro e Platina) para a conversão do Metano em hidrocarbonetos de cadeias mais longas. Utilizou-se um sistema com um fluxo constante de Metano borbulhado em uma solução aquosa contendo o fotocatalisador disperso. Foram analisados e discutidos os processos de síntese e as técnicas utilizadas para a caracterização dos materiais preparados, bem como as medidas de fotoatividade para formação dos diferentes produtos da reação analisados por cromatografia gasosa e espectrometria de massas. Os principais produtos formados foram C₂H₆ e CO₂, além de menores quantidades de C₂H₄ e CO. Dentre os materiais analisados, o melhor desempenho foi observado pelo fotocatalisador composto de Pd(0,5%)/ZnO, atingindo uma taxa de produção de C₂H₆ de 686 μmol.h^-1.g^-1 e uma seletividade de C₂H₆ de 46%.

Converting Methane into higher value-added chemicals is a challenge given the energy required for CH4 activation. Usually, this energy is provided from heat and high pressures thus promoting the breaking of the C-H bond. However, these harsh conditions tend to disrupt the methane conversion processes. The photocatalytic process is an alternative for methane activation under mild conditions. Photocatalysis uses semiconductor irradiation to generate reactive species that can promote methyl radicals (•CH₃) formation. Furthermore, the deposition of noble metal nanoparticles on the surface of semiconductors can increase photoactivity by acting as co-catalysts through phenomena such as the localized surface plasmon resonance effect and the Schottky barrier. In this work, photocatalysts synthesized based on Zinc Oxide are presented, with their surface modified by the deposition of metallic nanoparticles (Silver, Palladium, Gold and Platinum) for the conversion of methane into hydrocarbons with longer chains. A system with a constant flow of methane bubbled in an aqueous solution containing the dispersed photocatalyst was used. The synthesis processes and the techniques used for the characterization of the prepared materials were analyzed and discussed, as well as the photoactivity measurements for the formation of the different reaction products analyzed by gas chromatography and mass spectrometry. The main products formed were C₂H₆ and CO₂, in addition to smaller amounts of C₂H₄ and CO. Among the analyzed materials, the best performance was observed for the photocatalyst composed of Pd(0.5%)/ZnO, reaching a C₂H₆ production rate of 686 μmol.h^-1.g^-1 and a C₂H₆ selectivity of 46% .