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Para uma compreensão geral do efeito dos adátomos do bloco p na eletrooxidação de polióis sobre platina em médio alcalino

Processo: 19/07449-0
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de setembro de 2019 - 31 de agosto de 2021
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
Proposta de Mobilidade: SPRINT - Projetos de pesquisa - Mobilidade
Pesquisador responsável:Pablo Sebastián Fernández
Beneficiário:Pablo Sebastián Fernández
Pesq. responsável no exterior: Marc Koper
Instituição no exterior: Universiteit Leiden, Holanda
Instituição-sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
Instituição parceira: Leiden University
Vinculado ao auxílio:18/20952-0 - Estudos fundamentais e aplicados sobre conversão eletroquímica álcoois e CO2, AP.BIOEN.R
Assunto(s):Eletroquímica  Biocombustíveis  Glicerol  Biomassa  Ádatomos  Platina  Eletro-oxidação  Polióis  Bioeconomia  Espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier  Espectroscopia Raman  Cooperação internacional 

Resumo

O esgotamento dos combustíveis fósseis e as preocupações ambientais estão acelerando a transição para uma bioeconomia. Assim, vários polióis foram apontados como alternativa para a geração de energia e moléculas com valor agregado. O glicerol é um biocombustível que pode ser usado como matéria prima para vários produtos com valor agregado. Além disso, este é o poliol mais simples contendo um carbono primário e um secundário, transformando-o em um candidato interessante a ser utilizado como modelo para o estudo da eletrooxidação de polióis (EOP). A EOP foi estudada principalmente em meio ácido e em eletrodos baseados em Pt. A modificação de Pt com adatomos do bloco p é uma estratégia interessante para modificar tanto a atividade do eletrodo quanto a seletividade da reação. Os eletrodos de Pt são de uma ordem de grandeza mais ativos em meio alcalino, porém a EOP tem sido menos estudada nessa condição e os detalhes das reações não são bem compreendidos. Os resultados recentemente apresentados mostraram que os adatomos Bi e Pb também promovem a eletrooxidação do glicerol (EOG) e que o aumento da atividade é maior do que no meio ácido. Assim, neste projeto, pretendemos compreender o efeito de adatomos do bloco p sobre o EOG em Pt em meio alcalino no nível atômico. Vamos modificar os eletrodos de Pt com vários átomos de bloco p, estudar a seletividade da reação e a atividade do catalisador como uma função da cobertura do eletrodo e, finalmente, identificar os principais parâmetros que influenciam a reação. FTIR e RAMAN in situ, Coleta de amostras on line (acoplado a HPLC e NMR), absorção de raios X (usando radiação síncrotron) e espectrometria de massas on line permitirão investigar mudanças eletrônicas e estruturais na superfície do catalisador de Pt modificado e ao mesmo tempo monitorar a geração de intermediários e produtos da EOG. Além disso, os experimentos de Teoria do Funcional da Densidade nos ajudarão a entender os resultados eletroquímicos em termos de propriedades atômicas (estrutura dos intermediários, energias de adsorção, etc.) (AU)