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Arquitetura de materiais para armazenamento de energia eletroquímica e catálise

Processo: 21/00675-4
Modalidade de apoio:Auxílio à Pesquisa - Temático
Data de Início da vigência: 01 de março de 2022
Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2027
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
Pesquisador responsável:Roberto Manuel Torresi
Beneficiário:Roberto Manuel Torresi
Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Pesquisadores principais:
Liane Marcia Rossi ; Susana Inés Córdoba de Torresi
Pesquisadores associados:Ana Paula de Lima Batista ; Antonio Gustavo Sampaio de Oliveira Filho ; Paulo Filho Marques de Oliveira ; Vitor Leite Martins
Auxílio(s) vinculado(s):24/15486-0 - Efeitos plasmônicos durante a reação de evolução de oxigênio em camadas de óxidos de cobalto, AV.EXT
23/09714-8 - EMU concedido no processo 21/00675-4: reator catalítico em fluxo de leito fixo, AP.EMU
22/15887-0 - EMU concedido do processo 2021/00675-4: cromatógrafo gasoso, AP.EMU
Bolsa(s) vinculada(s):24/17786-1 - Explorando os limites da nanobioplasmônica: efeitos toxicológicos, riscos ambientais e oportunidades terapêuticas, BP.PD
24/21412-0 - Eletro-oxidação de álcoois sobre platina: uma abordagem computacional multifacetada via cálculos de estrutura eletrônica e modelagem microcinética, BP.DR
25/03761-0 - Preparação e caracterização de materiais de carbono poroso para aplicações em adsorção, catálise e energia, BP.DR
 + mais bolsas vinculadas 24/17138-0 - Utilização de COFs e MOFs para incrementar a área supercial de nanofibras de hard carbon para baterias de íon sódio., BP.DR
24/21701-1 - Compostos heterolépticos de Cu (I) contendo ligantes 2,2'-biquinolina substituídas: Uma abordagem computacional, BP.IC
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24/01971-4 - Design Computacional de Fotossensibilizadores de Complexos Metálicos da Primeira Série de Transição., BP.DR
24/06403-4 - Análise dos materiais produzidos para armazenamento de energia eletroquímica e catálise., BP.TT
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23/13080-4 - Avaliação da atividade catalítica de catalisadores baseados em Co suportados em sílica contendo diferentes proporções de matrizes de carbono dopadas com nitrogênio para a hidrogenação de CO2, BP.IC
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23/05967-9 - Preparação e caracterização de catalisadores para ativação de pequenas moléculas em carreadores de energia, BP.PD
23/00142-1 - Desenvolvimento de baterias de íons de sódio e pseudocapacitores de alto desempenho à base de MXene, nanomateriais de carbono e óxidos metálicos mistos, BP.PD
22/12609-9 - Nanofibras de hard carbon como eletrodo negativo auto-suportado para a próxima geração de baterias de íons de sódio, BP.PD
22/11335-2 - Redução eletroquímica aprimorada de N2 com materiais de nanopartículas metálicas plasmonicamente ativas, (Au, Ag, Pd, Ru) e (Mo, Ti, Ce), combinadas com semicondutores do tipo n, BP.DD
22/10235-4 - SÍNTESE MECANOQUÍMICA DE ESTRUTURAS ORGÂNICAS POROSAS APLICADAS A ELETRODOS POSITIVOS DE BATERIAS DE LÍTIO-ENXOFRE (Li-S), BP.IC
22/10194-6 - Estudo do Mecanismo de Redução de CO2 com Catalisadores de Ouro, BP.IC
22/09567-2 - Arquitetura de capacitores eletroquímicos utilizando MXene como material de eletrodo, BP.IC
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22/04604-7 - Contribuições plasmônicas na co-eletrolise de N2 e CO2, BP.PD
22/05422-0 - Desenvolvimento de baterias de íons de sódio e pseudocapacitores de alto desempenho à base de MXene, nanomateriais de carbono e óxidos metálicos mistos, BP.PD
22/04920-6 - Preparação e caracterização de materiais de carbono poroso para aplicações em adsorção, catálise e energia, BP.DD - menos bolsas vinculadas
Assunto(s):Eletroquímica  Catálise  Catálise heterogênea  Armazenamento de energia  Baterias de íon-lítio  Capacitores  Materiais nanoestruturados 
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:armazenamento eletroquímico de energia | Baterias de íon metálico | capacitores eletroquímicos | Catálisis | Eletrocatálisis | Moléculas portadoras de energia | Eletroquímica e catálisis

Resumo

De acordo com a Agência Internacional de Energia (AIE), 80% da demanda global de energia é derivada de combustíveis fósseis que são fontes de energia não renováveis e seu uso tem implicações ambientais que contribuem para o efeito da poluição e das mudanças climáticas. Para resolver esses problemas, muitos esforços têm sido feitos em direção ao desenvolvimento de energia limpa e algumas reações estão no centro das tecnologias de conversão de energia, como a eletrólise da água, redução de CO2, atualização de biomassa e redução de N2. Além disso, baterias recarregáveis de alta eficiência e baixo custo tornaram-se tecnologias fundamentais. As baterias de íon de lítio (LIBs) são atualmente o dispositivo de armazenamento móvel mais popular, enquanto as baterias de íon de sódio (SIBs) são uma alternativa promissora ao armazenamento estacionário devido às suas semelhanças com LIBs e a disponibilidade de Na. Novos dispositivos tecnológicos requerem baterias mais potentes e de longa duração, o que motiva a busca pelo aprimoramento de seus componentes. Neste projeto se propõe a utilização de diferentes metodologias, versáteis e ambientalmente amigáveis para o desenvolvimento e estudo de nanomateriais (inorgânicos, orgânicos e/ou seus híbridos) apresentando tamanho, forma, composição, estrutura (interiores sólidos ou vazios) e arquiteturas bem definidas e controláveis, visando uma diversidade de aplicações relevantes. Especificamente, temos interesses em aplicações voltadas para a confecção de dispositivos de armazenamento de energia (bateriais e capacitores eletroquímicos), eletrocatálise para a transformação de vetores de energia e nanocatalisadores (catálise heterogênea e catálise/biocatálise plasmônica). Em todas essas aplicações, a utilização de nanomateriais controlados irá nos permitir fazer uma correlação precisa entre os desempenhos observados e todos os parâmetros físico-químicos que definem o material, abrindo a possibilidade não só para a otimização de propriedades em relação à nanomateriais convencionais, mas também para o design e desenvolvimento de nanomateriais avançados apresentando características desejáveis para as aplicações de interesse deste projeto. Para o completo entendimento destes fenômenos é imprescindível a associação dos desenvolvimentos experimentais com cálculos teóricos e modelagem molecular que permita uma visão completa e mais detalhada dos sistemas. A presente proposta associa os Profs Roberto M. Torresi e Susana I. Córdoba de Torresi (IQ/USP), que aportarão a sua experiência na área de Eletroquímica, a Profa. Liane M. Rossi (IQ/USP) de reconhecida atuação em catálise heterogênea, atuando fortemente na síntese/desenvolvimento de nanomateriais controlados e plasmônica e o Prof. Antonio G. S de Oliveira Filho (FFCLRP/USP), que dará o suporte na realização de cálculos de Química Quântica. (AU)

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Publicações científicas (30)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
RODRIGUES, MARIA P. S.; DOURADO, ANDRE H. B.; SAMPAIO DE OLIVEIRA-FILHO, ANTONIO G.; DE LIMA BATISTA, ANA P.; FEIL, MORITZ; KRISCHER, KATHARINA; CORDOBA DE TORRESI, SUSANA, I. Gold-Rhodium Nanoflowers for the Plasmon-Enhanced CO2 Electroreduction Reaction upon Visible Light. ACS CATALYSIS, v. 13, n. 1, p. 13-pg., . (21/00675-4, 18/16846-0, 15/26308-7, 19/22505-3)
DE LIMA, SCARLLETT L. S.; MIGUEL, VITOR M.; ROSADO, TAISSA F.; V. PETRI, MARCOS V.; GARDENER, JULES; AVILLEZ, ROBERTO; RODRIGUES, THENNER S.; DE TORRESI, SUSANA I. CORDOBA; SOLORZANO, GUILLERMO; DA SILVA, ANDERSON G. M.. Sized-controlled Pd nanoflowers by a non-classical growth mechanism combining the LaMer and DLVO theories and their catalytic activities. MATERIALS TODAY COMMUNICATIONS, v. 33, p. 8-pg., . (15/26308-7, 19/15885-4, 21/00675-4)
LEITE JR, JONAS A.; ROCHA, CARLOS M. R.; DE OLIVEIRA-FILHO, ANTONIO G. S.. Canonical Unified Statistical Rate Constants Using a High-Level Composite Coupled Cluster Energy Scheme for the CH4+CH Reaction. Journal of the Brazilian Chemical Society, v. N/A, p. 7-pg., . (21/00675-4)
DA SILVA, RAFAEL T. P.; SILVA, DAGOBERTO O.; DE OLIVEIRA, PAULO F. M.; BELLABARBA, RONAN; JOHNSTON, PETER; SMIT, JOOST; HOLT, JARLE; BETHAM, MICHAEL; ROSSI, LIANE M.. Solvent-Free Aerobic Oxidative Cleavage of Methyl Oleate to Biobased Aldehydes over Mechanochemically Synthesized Supported AgAu Nanoparticles. CHEMPLUSCHEM, v. N/A, p. 12-pg., . (20/14955-6, 21/00675-4, 21/12899-4)
DOURADOA, ANDRE H. B.; DE TORRESI, SUSANA I. CORDOBA. Electrochemical impedance spectroscopy for studying the SO2 electrocatalytic oxidation on Pt electrodes. Electrochimica Acta, v. 446, p. 7-pg., . (21/09630-3, 20/15230-5, 15/26308-7, 21/00675-4)
FIORIO, JHONATAN LUIZ; BORGES, LAIS REIS; NEVES-GARCIA, TOMAZ; KIKUCHI, DANIELLE KIMIE; GUERRA, RAIZA ROSA GARCIA; ROSSI, LIANE MARCIA. Design of gold catalysts for activation of H-2 and H-donor molecules: transfer hydrogenation and CO2 hydrogenation. CATALYSIS SCIENCE & TECHNOLOGY, v. 13, n. 11, p. 11-pg., . (14/50279-4, 17/24347-0, 21/00675-4, 18/26253-6, 20/15230-5)
MARTINS RAMOS, VANIA; CAMPANA SEVERINO, BRUNO; MILANEZ BRUGNARI, FERNANDA; CONCEICAO, LIVIA DE LIMA; ROCHA, AMANDA SANTOS; BATISTA, ANA PAULA DE LIMA. Assessing and applying DFT approaches for geometries and UV-Vis absorption spectra of tetragonal iron(II) complexes. THEORETICAL CHEMISTRY ACCOUNTS, v. 143, n. 11, p. 12-pg., . (24/01971-4, 23/18324-9, 22/12043-5, 21/00675-4)
FAUSTINO, LEANDRO A.; XAVIER, ISMAEL P. L.; DE OLIVEIRA, PAULO F. M.; DE TORRESI, SUSANA I. CORDOBA. Tailoring Charge Carriers through Solid-State Mechanochemical Synthesis Bismuth Nanoparticles Directly onto BiVO4 Surface. Journal of the Brazilian Chemical Society, v. 35, n. 12, p. 7-pg., . (21/00675-4, 20/15230-5, 20/14955-6, 23/01223-5, 22/04604-7)
MORAIS, WILLIAM G.; MELO, EDUARDO C.; TORRESI, ROBERTO M.. Mechanochemical effect on the electrochemical properties of a Na3(VO)2(PO4)2F positive electrode for sodium-ion batteries. MATERIALS ADVANCES, v. 5, n. 12, p. 10-pg., . (18/23072-0, 15/26308-7, 21/00675-4)
VINÍCIUS D. SILVA; ELITON S. MEDEIROS; ROBERTO M. TORRESI. A Perspective on the Supersonic Solution Blowing: Nanofibers at the Forefront of Energy Storage and Conversion, and Environmental Remediation. Journal of the Brazilian Chemical Society, v. 35, n. 11, . (21/00675-4, 22/12609-9)
GERMANO, LUCAS DIAS; DE ANGELIS, LEONARDO DOMENICO; DE TORRESI, SUSANA INES CORDOBA. Plasmon-enhanced electrochemistry: A sustainable path for molecular sensing and energy production. CURRENT OPINION IN ELECTROCHEMISTRY, v. 43, p. 8-pg., . (18/22845-6, 20/15230-5, 21/00675-4, 21/08007-0, 21/12793-1)
YE, JINGYUN; DIMITRATOS, NIKOLAOS; ROSSI, LIANE M.; THONEMANN, NILS; BEALE, ANDREW M.; WOJCIESZAK, ROBERT. Hydrogenation of CO2 for sustainable fuel and chemical production. Science, v. 387, n. 6737, p. 9-pg., . (20/15230-5, 14/50279-4, 21/00675-4)
FAUSTINO, LEANDRO A.; FERRER, LAZARA H.; DE OLIVEIRA, PAULO F. M.; DE TORRESI, SUSANA I. CORDOBA. Beyond catalyst design for the electrochemical nitrogen reduction reaction: The crucial role of water availability in the electrolyte composition. Electrochimica Acta, v. 519, p. 10-pg., . (20/14955-6, 21/00675-4, 24/13493-0, 22/11335-2, 22/04604-7)
SANCHEZ-RAMIREZ, NEDHER; MONJE, IVONNE E.; BELANGER, DANIEL; CAMARGO, PEDRO H. C.; TORRESI, ROBERTO M.. High rate and long-term cycling of silicon anodes with phosphonium-based ionic liquids as electrolytes for lithium-ion batteries. Electrochimica Acta, v. 439, p. 8-pg., . (14/01987-6, 17/20043-7, 19/07638-7, 15/26308-7, 20/08553-2, 21/00675-4, 15/11164-0)
FIORIO, JHONATAN LUIZ; GARCIA, MARCO A. S.; GOTHE, MAITE LIPPEL; GALVAN, DIEGO; TROISE, PAULA CASTELLANI; CONTE-JUNIOR, CARLOS A.; VIDINHA, PEDRO; CAMARGO, PEDRO H. C.; ROSSI, LIANE M.. Recent advances in the use of nitrogen-doped carbon materials for the design of noble metal catalysts. Coordination Chemistry Reviews, v. 481, p. 29-pg., . (18/26253-6, 21/00675-4)
MOSQUERA, NERLY; CHAUQUE, SUSANA; TORRESI, ROBERTO M.; CALDER, JORGE A.. Energy storage enhancement of LixMn1.8Ti0.2O4@N-doped graphene oxide in organic and ionic liquid electrolytes. Electrochimica Acta, v. 449, p. 13-pg., . (21/00675-4, 15/26308-7, 18/11320-0, 20/03543-9)
SILVA, ELIADA A.; SANTIAGO, PEDRO H. O.; ELLENA, JAVIER A.; OLIVEIRA-FILHO, ANTONIO G. S.; DE LIMA BATISTA, ANA PAULA; LIMA-NETO, BENEDITO S.. Reactivity of the p-Cymene-Ruthenium Complex with Two Phenylamines for Metathesis Polymerization of Norbornene Compared to the Reactivity of Complexes with a Single Benzylamine or Dibenzylamine. European Journal of Inorganic Chemistry, v. 27, n. 33, p. 12-pg., . (17/15850-0, 21/00675-4, 22/12043-5, 23/17102-2, 21/10066-5)
DOS SANTOS, GUSTAVO; TIAN, LIANG; GONCALVES, RENATO; GARCIA, HERMENEGILDO; ROSSI, LIANE. Boosting CO2 Photoreduction Efficiency of Carbon Nitride via S-scheme g-C3N4/Fe2TiO5 Heterojunction. ADVANCED FUNCTIONAL MATERIALS, v. N/A, p. 15-pg., . (20/15230-5, 14/50279-4, 21/00675-4)
GERMANO, LUCAS D.; DE ANGELIS, LEONARDO D.; BATISTA, ANA P. DE LIMA; DE OLIVEIRA-FILHO, ANTONIO G. SAMPAIO; DE TORRESI, SUSANA I. CORDOBA. Plasmon enhanced oxygen evolution reaction on Au decorated Ni(OH)2 nanostructures: The role of alkaline cations solvation. APPLIED CATALYSIS B-ENVIRONMENTAL, v. 363, p. 11-pg., . (18/22845-6, 20/15230-5, 21/00675-4, 22/12043-5, 21/08007-0, 21/12793-1)
SILVA, VINICIUS D.; MELO, EDUARDO C.; MARTINS, VITOR L.; DE OLIVEIRA, PAULO F. M.; ANDO, ROMULO A.; CATALANI, LUIZ H.; TORRESI, ROBERTO M.. Additive- and binder-free hard carbon nanofibers for sodium-ion batteries. NANO ENERGY, v. 136, p. 14-pg., . (22/11983-4, 22/12609-9, 21/00675-4, 20/14955-6, 19/26309-4)
SILVA, VINICIUS D.; GONCALVES, JOSUE M.; DIAS, YASMIN J.; SIMOES, THIAGO A.; MACEDO, DANIEL A.; SHAHBAZIAN-YASSAR, REZA; TORRESI, ROBERTO M.; YARIN, ALEXANDER L.; MEDEIROS, ELITON S.. Supersonic solution blowing: a novel approach to producing self-supported carbon-silica microporous nanofibers for Li-ion battery anodes. Journal of Materials Science, v. 59, n. 6, p. 17-pg., . (20/06176-7, 22/12609-9, 21/00675-4)
RODRIGUES, MARIA P. S.; DOURADO, ANDRE H. B.; KRISCHER, KATHARINA; TORRESI, SUSANA I. CORDOBA. Gold-rhodium nanoflowers for the plasmon enhanced ethanol electrooxidation under visible light for tuning the activity and selectivity. Electrochimica Acta, v. 420, p. 9-pg., . (21/00675-4, 19/22505-3, 15/26308-7, 18/16846-0)
BATISTA, ANA PAULA DE LIMA; PAVAN, JAMILE ROCHA; RIBEIRO, MARCOS ANTONIO; NIKOLAOU, SOFIA. Unveiling the electronic and molecular structure of a trinuclear ruthenium cluster containing one nitrosyl ligand. Journal of Molecular Structure, v. 1308, p. 10-pg., . (22/03478-8, 18/18060-3, 22/12043-5, 21/00675-4)
ARPINI, BRUNO HENRIQUE; FIORIO, JHONATAN LUIZ; DA COSTA, JOAO VICTOR FERREIRA; JOSWIG, JAN-OLE; ROSSI, LIANE MARCIA. Hydrogen spillover on N-doped carbon coating improves the hydrogenation performance of nickel catalysts. CATALYSIS SCIENCE & TECHNOLOGY, v. 14, n. 4, p. 9-pg., . (20/15230-5, 18/26253-6, 17/24348-7, 14/50279-4, 21/00675-4)
LUIZ FIORIO, JHONATAN; GUERRA, RAIZA ROSA GARCIA; MARTIN-MATUTE, BELEN; ROSSI, LIANE MARCIA. Gold Catalysts for Selective Hydrogenations: The Role of Heterolytic H2 Dissociation. CHEMCATCHEM, v. N/A, p. 9-pg., . (14/50279-4, 18/26253-6, 20/15230-5, 21/00675-4)
DE BARROS, HELOISE RIBEIRO; DA SILVA, RAFAEL TRIVELLA PACHECO; FERNANDES, RAFAELLA; TORO-MENDOZA, JHOAN; COLUZZA, IVAN; TEMPERINI, MARCIA L. A.; DE TORRESI, SUSANA I. CORDOBA. Unraveling the Nano-Bio Interface Interactions of a Lipase Adsorbed on Gold Nanoparticles under Laser Excitation. Langmuir, v. 40, n. 11, p. 10-pg., . (17/20892-4, 16/21070-5, 18/13492-2, 18/25422-9, 19/09668-0, 21/00675-4)
CHAUQUE, SUSANA; SOUZA, BRENO L.; SINTAKU, HELOISE M.; ANDO, ROMULO A.; TORRESI, ROBERTO M.. Unveiling the polysulfide-PPY interaction for enhanced lithium-sulfur battery performance. Electrochimica Acta, v. 475, p. 12-pg., . (22/10235-4, 18/11320-0, 19/09341-1, 21/00675-4)
DOURADO, ANDRE H. B.; SILVA-JR, NORBERTO A.; NEVES-GARCIA, TOMAZ; BRAGA, ADRIANO H.; ROSSI, LIANE M.; TORRESI, SUSANA I. CORDOBA DE. Boosting SO2 electrocatalytic oxidation reaction on highly dispersed subnanometric Au/TiO2 catalyst. Electrochimica Acta, v. 434, p. 9-pg., . (21/00675-4)
QUEIROZ, LUCAS G.; FAUSTINO, LEANDRO A.; DE OLIVEIRA, PAULO F. M.; POMPEO, MARCELO; DE TORRESI, SUSANA I. CORDOBA. Transformative nanobioplasmonic effects: Toxicological implications of plasmonic silver nanoparticles in aquatic biological models. Science of The Total Environment, v. 954, p. 11-pg., . (21/00675-4, 22/13146-2, 20/14955-6, 22/04604-7, 18/13492-2)