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Plasmonic electrocatalysis: investigating shape-dependent charge transfer processes in Cu2O-Au nanocrystals

Grant number: 18/25567-7
Support type:Scholarships abroad - Research Internship - Post-doctor
Effective date (Start): March 31, 2019
Effective date (End): November 29, 2019
Field of knowledge:Physical Sciences and Mathematics - Chemistry
Principal Investigator:Susana Inés Córdoba de Torresi
Grantee:Anderson Gabriel Marques da Silva
Supervisor abroad: Szunerits Sabine
Home Institution: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brazil
Local de pesquisa : Université Lille 1 - Sciences et Technologies, France  
Associated to the scholarship:17/12407-9 - Hybrid nanostructures of transition metal oxides and conducting polymers for various applications, BP.PD

Abstract

Transformações mediadas/aumentadas por plasmons de superfície (ou catálise mediada por SPR) representam uma nova fronteira em catálise heterogênea, na qual a luz visível é empregada como energia de entrada para impulsionar e/ou controlar reações químicas. Embora muitos trabalhos tenham relatados sobre as atividades catalíticas mediadas por SPR de nanopartículas de Ag, Au, Cu e NPs bimetálicas, apenas alguns estudos se concentraram em eletrocatálise e no estabelecimento de relações de estrutura-desempenho. Para abordar estas questões, este projeto de pesquisa proposto focará na síntese de nanomateriais verdadeiramente controlados baseados em cristais de Cu2O-Au que exibem formas controladas, para gerar conhecimento fundamental sobre a compreensão de como as espécies carreadoras geradas durante a excitação plasmônica de nanopartículas de ouro podem afetar os processos de transferencia de carga. em cristais de Cu2O com diferentes formas (cubos, cuboctaedros e octaedros). As reações alvo serão a oxidação eletrocatalítica da água e da glicose, na qual o Cu2O tem demonstrado ser um promissor catalisador para ambas as reações. O entendimento das interações entre essas facetas em cada uma das formas de Cu2O e as nanopartículas de ouro ainda não foi investigado e é esperado ser crucial para esclarecer os mecanismos por trás dos desempenhos catalíticos plasmônicos observados. Nosso foco é consolidar uma colaboração entre os dois grupos de pesquisa parceiros para preparar sistematicamente os cristais de Cu2O-Au e, em seguida, investigar suas atividades em eletrocatálise plasmônica em função desses parâmetros.