Eletrocatalisadores impregnados com líquidos iônicos para eletrorredução de dióxido de carbono

Resumo

O projeto aborda a transformação do dióxido de carbono (CO2) em moléculas de maior interesse econômico como resposta crucial aos desafios das mudanças climáticas. A neutralização líquida das emissões de CO2 tornou-se uma prioridade, destacando as tecnologias eletroquímicas de conversão como uma abordagem promissora. Estas utilizam energia elétrica para reduzir o CO2 a produtos valiosos, como o gás de síntese (monóxido de carbono e hidrogênio), que pode ser aproveitado na produção de combustíveis sintéticos. No entanto, para viabilizar o emprego da conversão eletroquímica de CO2, é necessário alcançar elevadas densidades de corrente em baixas diferenças de potenciais da célula, demandando tanto o desenvolvimento de novos catalisadores quanto a avaliação em células eletroquímicas que apresentem baixa resistividade. Neste projeto, catalisadores previamente preparados e caracterizados (Fe-N-C, Cu-N-C, Ag e Pd suportados em carbono) serão empregados em células do tipo eletrolisador alimentado por gás. Tal célula será construída e adaptada para receber um eletrodo de referência, o que possibilitará analisar as reações químicas do cátodo separadamente. Estudos in-situ por espectroscopia de absorção de raios X e operando por analisador de gases com detector de espectrometria de massas permitirão avaliar a faixa de potencial e a influência do microambiente nos produtos formados. A durabilidade, seletividade e eficiência energética do processo global serão acompanhadas utilizando cromatografia gasosa online. Modificações na superfície dos catalisadores por diferentes Líquidos Iônicos hidrofóbicos e com elevada solubilidade para CO2 serão avaliadas nas mesmas configurações, e suas estrutura e natureza química serão correlacionadas em relação à sua atividade/seletividade para a formação de produtos. (AU)