Helder de Lucena Pereira

Mr. Helder de Lucena Pereira

Materials Engineering, Federal University of Campina Grande, Campina Grande, Paraíba, Brazil
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5Years (2022-Present)

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20 May 2024 in Molecules
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Adriano Lima SilvaAdriano Lima Silva
Adriano Lima Silva
Helder de Lucena PereiraHelder de Lucena Pereira
Helder de Lucena Pereira
HSHerbet Sales
Herbet Sales
JDJuliana Kelly Dionízio
Juliana Kelly Dionízio
MAMary Cristina Ferreira Alves
Mary Cristina Ferreira Alves
ACAna Cristina Figueiredo de Melo Costa
Ana Cristina Figueiredo de Melo Costa
The study aimed to utilize MoO3 catalysts, produced on a pilot scale via combustion reaction, to produce biodiesel from residual oil. Optimization of the process was conducted using a 23 experimental design. Structural characterization of the catalysts was performed through X-ray diffraction, fluorescence, Raman spectroscopy, and particle size distribution analyses. At the same time, thermal properties were examined via thermogravimetry and differential thermal analysis. Catalytic performance was assessed following process optimization. α-MoO3 exhibited a monophasic structure with orthorhombic phase, whereas α/h-MoO3 showed a biphasic structure. α-MoO3 had a larger crystallite size and higher crystallinity, with thermal stability observed up to certain temperatures. X-ray fluorescence confirmed molybdenum oxide predominance in the catalysts, with traces of iron oxide. Particle size distribution analyses revealed polymodal distributions attributed to structural differences. Both catalysts demonstrated activity under all conditions tested, with ester conversions ranging from 93% to 99%. The single-phase catalyst had a long life cycle and was reusable for six biodiesel production cycles. The experimental design proved to be predictive and significant, with the type of catalyst being the most influential variable. Optimal conditions included α-MoO3 catalyst, oil/alcohol ratio of 1/15, and a reaction time of 60 min, resulting in high biodiesel conversion rates and showcasing the viability of MoO3 catalysts in residual oil biodiesel production.

26 February 2025 in Molecules
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Helder de Lucena PereiraHelder de Lucena Pereira
Helder de Lucena Pereira
Adriano Lima SilvaAdriano Lima Silva
Adriano Lima Silva
CLCarlos Bruno Barreto Luna
Carlos Bruno Barreto Luna
JFJoyce Salviano Barros de Figueiredo
Joyce Salviano Barros de Figueiredo
SMSIMONI MARGARETI PLENTZ MENEGHETTI
SIMONI MARGARETI PLENTZ MENEGHETTI
ACAna Cristina Figueiredo de Melo Costa
Ana Cristina Figueiredo de Melo Costa
The objective of this study was to evaluate the catalytic performance of commercial Nb2O5, supplied by CBMM, in the production of biodiesel by transesterification and esterification, using different feedstocks (soybean, corn, sunflower, and waste oils) and both methyl and ethyl routes. For this, the catalyst was characterized in terms of its crystal structure by X-ray diffraction (XRD), specific surface area using the Brunauer–Emmett–Teller (BET) technique, thermal stability by thermogravimetric analysis (TGA), morphology by scanning electron microscopy (SEM), acidity by ammonia desorption at programmed temperature (TPD-NH3), and catalytic activity by gas chromatography. The results from the structural analyses indicated that Nb2O5 has a single monoclinic phase and a morphology consisting of irregular agglomerates. The specific surface area was 1.3 m2/g, and its density was 4.639 g/cm3. The thermogravimetric analysis showed that the material has thermal stability, maintaining its structural integrity up to temperatures as high as 1000 °C. The total acidity reached 301 μmol NH3/g, indicating the presence of Brønsted and Lewis acidic sites. In catalytic tests, Nb2O5 showed higher efficiency in the methyl route, achieving an initial conversion of 96.43% in esters with soybean oil, outperforming other feedstocks. However, catalyst reuse over five cycles revealed a progressive decrease in catalytic activity, possibly due to blocking active sites by adsorbed products, as confirmed by FTIR and XRD analyses conducted on the catalyst. Despite decreased activity after the cycles, the catalyst maintained its crystal structure, indicating structural stability. These results demonstrate the potential of Nb2O5 as a heterogeneous catalyst for biodiesel production, particularly with the methyl route and high-quality oils. This study highlights the relevance of Nb2O5 in biodiesel synthesis, contributing to sustainable practices and technological advancement in the renewable energy sector.

31 May 2025 in Scientific Reports
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HSHerbet Sales
Herbet Sales
MOM. S. Oliveira
M. S. Oliveira
ASA. L. Silva
A. L. Silva
Helder de Lucena PereiraHelder de Lucena Pereira
Helder de Lucena Pereira
ACA. C. F. M. Costa
A. C. F. M. Costa
MAM. C. F. Alves
M. C. F. Alves
This study aimed to explore the use of ornamental stone waste as a support for the α-MoO₃ catalyst to develop efficient and sustainable heterogeneous systems for biodiesel production. The catalysts were characterized using physicochemical techniques including X-ray diffraction with Rietveld refinement, FTIR and Raman spectroscopy, scanning electron microscopy with EDS, transmission electron microscopy, nitrogen adsorption/desorption (BET method), particle size distribution, ammonia temperature-programmed desorption (TPD-NH₃), magnetic measurements, and gas chromatography to analyze simultaneous transesterification/esterification (TES) reactions and quantify methyl and ethyl esters. XRD patterns revealed crystalline phases such as mica-biotite, ferro-tschermakite, albite, quartz, and iron-magnesium silicates—components of the catalytic support—as well as orthorhombic α-MoO₃ phases, also confirmed in the heterogeneous systems. FTIR and Raman analyses showed characteristic vibrational bands, while SEM images displayed irregular agglomerates, corroborated by TEM. Nitrogen adsorption isotherms indicated mesoporous structures with surface areas ranging from 0.615 to 3.87 m²/g. Particle size analysis showed D₅₀ values between 5.02 and 20.00 μm, with total acidity ranging from 77.0 to 245 µmol/g of NH₃. Magnetic tests indicated ferrimagnetic behavior. The catalytic performance confirmed the effectiveness of the waste as a support for α-MoO₃, particularly in the system containing 40% Mo ions (40%σ-MoO₃:Waste), which achieved conversions between 78% and 95%. These findings highlight the environmental and technological potential of the studied catalysts, reinforcing the economic viability and ecological relevance of reusing industrial waste in the sustainable production of biodiesel from waste oils.

21 December 2025 in Revista Cacto - Ciência, Arte, Comunicação em Transdisciplinaridade Online
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Helder de Lucena PereiraHelder de Lucena Pereira
Helder de Lucena Pereira
EREriverton Rodrigues
Eriverton Rodrigues
A ficção científica é um recurso didático que possibilita conexões entre os alunos, a cultura e o conhecimento científico, promovendo o desenvolvimento de habilidades como criatividade, pensamento crítico e comunicação. Este trabalho investigou elementos de pseudociência e contrafactualidade no filme Gravidade (2013) e, com base nessa análise, propôs uma sequência didática para o ensino de ciências alinhada à Base Nacional Comum Curricular (BNCC). A metodologia integra conceitos científicos a atividades interativas e recursos tecnológicos, incentivando o engajamento estudantil, mesmo em contextos de ensino remoto. A proposta utiliza plataformas digitais para debates, escrita colaborativa e apresentações, estimulando a participação ativa e o trabalho em equipe. A abordagem também valoriza a interdisciplinaridade, conectando áreas como física, matemática, história da ciência, filosofia e cultura. A seleção de cenas do filme permite a visualização de conceitos como a esfericidade da Terra e fenômenos astronômicos, além da gestão do oxigênio e desafios da sobrevivência no espaço, o que favorece a introdução de conteúdos de física e química. Apesar de algumas imprecisões, como a representação da microgravidade, o filme apresenta considerável precisão científica, servindo como ferramenta eficaz para o ensino. Assim, a proposta busca tornar o aprendizado mais dinâmico, acessível e reflexivo, ao mesmo tempo em que incentiva a análise crítica sobre a presença da ciência na cultura popular por meio da ficção científica.

14 July 2023 in Cadernos Cajuína
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TNTatiane Maria Do Nascimento
Tatiane Maria Do Nascimento
Helder de Lucena PereiraHelder de Lucena Pereira
Helder de Lucena Pereira
Adriano Lima SilvaAdriano Lima Silva
Adriano Lima Silva
GSGilberlândio Nunes da Silva
Gilberlândio Nunes da Silva
O processo de ensinar é muito desafiador para o professor, já que o mesmo precisa se adequar a realidade e particularidades do ambiente escolar, o qual está inserido. Nesse contexto, a abordagem da experimentação no processo de ensino e aprendizagem é uma ferramenta valiosa, para articular os conteúdos do currículo de química, pois permite fazer uma boa relação entre os conceitos teóricos ministrados nas aulas e vincular estes com a prática da vida social dos alunos, com isto, desperta a curiosidade e o espírito crítico dos educandos. No entanto, nem todas as escolas públicas possuem a estrutura física de um laboratório de química à disposição dos alunos para auxiliar no processo de ensino e aprendizagem, para uma melhor aprendizagem do conteúdo a partir da atividade experimental. Estas atividades possibilitam que os estudantes visualizem os fenômenos químicos nas reações. Diante do exposto, e também das limitações dos laboratórios nas escolas, este trabalho fez uso de tecnologias digitais para auxiliar o processo de aprendizado. Nesta perspectiva, o objetivo foi a analisar a aplicação de um vídeo produzido pelos pesquisadores, com a intencionalidade de demonstrar os processos de separação de misturas e sua relação com o cotidiano. O vídeo foi gravado com aparelho celular usual dos pesquisadores em sua residência realizando o experimento de separar misturas por meio da densidade, para esse fim, foram utilizados reagentes de fácil acesso de forma que o experimento poderia ser replicado pelos alunos. O recurso pedagógico foi aplicado em um dos momentos da sequência didática em uma turma do primeiro ano do ensino médio de uma escola pública do agreste Paraibano. Para verificar se esta abordagem foi bem recebida pelos estudantes e se contribuiu com a aprendizagem, foi aplicado um questionário Google Forms com 5 questões objetivas/subjetivas para verificar o nível de aceitação do recurso didático utilizado. Com a análise dos dados foi possível verificar que os alunos valorizam a proposta experimental apresentada no vídeo e gostariam que aulas práticas fossem utilizadas em outras oportunidades. Esses dados revelam que as TDICs devem ser usadas nos processos de ensino, pois estas dialogam com o mundo contemporâneo e eles são considerados nativos digitais. Os dados sinalizaram que há necessidade do uso frequente de diferentes métodos para complementar o conteúdo teórico, e tornar as aulas mais atrativas. A plataforma youtube tem sido utilizado neste sentido, porém nem todos possuem acesso a internet em contraponto aos vídeos caseiros que podem ser transmitidos aos alunos sem necessidade de internet para visualização posterior em seu domicílio.

30 October 2025 in Materials Letters
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Helder de Lucena PereiraHelder de Lucena Pereira
Helder de Lucena Pereira
ASAdriano Lima da Silva
Adriano Lima da Silva
JFJoyce Salviano Barros de Figueiredo
Joyce Salviano Barros de Figueiredo
DGDanyelle Garcia Guedes
Danyelle Garcia Guedes
ACAna Cristina Figueiredo de Melo Costa
Ana Cristina Figueiredo de Melo Costa