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Electrocatálise VI: aspectos fundamentais e aplicados em problemas emergentes e clássicos em conversão eletroquímica de energia

Processo: 19/22183-6
Modalidade de apoio:Auxílio à Pesquisa - Temático
Vigência: 01 de julho de 2020 - 30 de junho de 2026
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
Pesquisador responsável:Edson Antonio Ticianelli
Beneficiário:Edson Antonio Ticianelli
Instituição Sede: Instituto de Química de São Carlos (IQSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Pesquisadores principais:
Fabio Henrique Barros de Lima ; Germano Tremiliosi Filho ; Hamilton Brandão Varela de Albuquerque ; Sydney Ferreira Santos
Pesquisadores associados:Denis Ricardo Martins de Godoi ; Joelma Perez
Bolsa(s) vinculada(s):24/16253-0 - Investigação das propriedades eletrocatalíticas de MXenes para REH e RRO em meio ácido, BP.DD
24/11073-3 - Eletrocatálise da Reação de Redução de Oxigênio em Estruturas do Tipo Dual-Atom para Células a Combustível de Membrana de Troca de Prótons, BP.IC
24/02115-4 - Complexos de Cu(II) com ditiocarbamatos como fonte de nanopartículas de CuxS para a eletroredução de CO2., BP.IC
+ mais bolsas vinculadas 23/17801-8 - Eletrocatalisadores impregnados com líquidos iônicos para eletrorredução de dióxido de carbono, BP.PD
23/04297-0 - Desenvolvimento de catalisadores nanoestruturados para estudos fundamentais das reações de oxidação de etanol e glicerol, BP.PD
23/04729-7 - Desenvolvimento de catalisador nanoestruturado para célula a combustível fotoassistida direta de etanol e/ou glicerol, BP.PD
23/04944-5 - Estudo da Atividade e Estabilidade Eletrocatalisadores à Base de Sn para Redução Seletiva de Dióxido de Carbono a Ácido Fórmico., BP.IC
22/13307-6 - Estudos de rotas ambientalmente amigáveis de produzir mxenes e seus usos em supercapacitores, BP.IC
22/07207-9 - Eletrodos a base de Au e Cu modificados superficialmente por moléculas funcionais com grupos alcalinos e hidrofóbicos para a redução de dióxido de carbono, BP.PD
22/11732-1 - Estudo da Atividade e Estabilidade de Eletrocatalisadores à Base de Sn para Redução Seletiva de Dióxido de Carbono para Ácido Fórmico, BP.IC
22/05016-1 - Investigação de catalisadores M-N-C (M=Fe,Co) preparados usando a molécula de TPTZ para a reação de redução de oxigênio em células a combustível PEMFC, BP.IC
21/13564-6 - Instabilidades cinéticas na eletro-oxidação do isopropanol sobre Pt e Pt-Ru, BP.MS
20/11947-2 - Projetando electrocatalisadores: dos primeiros princípios às aplicações eficientes na geração de energia limpa, BP.PD
21/14163-5 - Eletrocatalisadores impregnados com líquidos iônicos para eletrorredução de dióxido de carbono, BP.PD
21/03263-9 - Redução eletroquímica de CO2 para produtos C1 e C2 sobre catalisadores formados por complexos de cobre com potencial comportamento dinâmico entre ligante-Cu2 e Cu metálico, BP.DR
21/01268-3 - Modificações superficiais de filmes finos nanoestruturados de sulfeto de cobre: uma nova estratégia para aprimorar a geração de gás hidrogênio e redução de dióxido de carbono, BP.PD
21/01009-8 - Investigação de estruturas eletrocatalitícas de Fe-Nx/c para a reação de evolução de hidrogênio em meios ácidos e básicos, BP.IC
21/01869-7 - Investigação de selenetos de Ni e Co dopados com Ir e Ag como eletrocatalisadores das reações de evolução/redução de oxigênio e de evolução/oxidação de hidrogênio em meio alcalino, BP.DD
20/15632-6 - Síntese de novos materiais MXenes, BP.PD
21/00908-9 - Atividade e estabilidade de eletrocatalizadores de óxido de manganês estabilizados por ligantes orgânicos para a oxidação da água, BP.DD
18/10415-7 - Funcionalização de Eletrocatalisadores de Au com Ditiocarbamatos Derivados do Imidazol: Explorando a Junção Molecular como Estratégia para a Eletro-redução de Dióxido de Carbono., BP.PD
17/00433-5 - Desenho e síntese de electrocatalisador multifuncional sem metais em fios de fibra de carbono para redução de oxigênio e reações de desprendimento de oxigênio e hidrogênio, BP.PD - menos bolsas vinculadas
Assunto(s):Eletroquímica  Eletrocatálise  Eletrocatalisadores  Oxidação  Conversão de energia elétrica  Energia renovável 
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Alcohol oxidation | CO2 Electro-reduction | Hydrogen electrode | Nitrogen electro-reduction | Oscilation on energy conversion | oxygen electrode | Eletroquímica

Resumo

O rápido desenvolvimento tecnológico que tem sido verificado mundo atual elevou a demanda das energias elétrica/mecânica a níveis bastante acima da capacidade de sua geração exclusivamente a partir de fontes sustentáveis/renováveis. Isso implica que frações significativas da energia hoje utilizada são derivadas a partir de combustíveis fósseis, cuja consequência é o acentuado efeito negativo sobre o meio ambiente, um deles associado à liberação de dióxido de carbono na atmosfera, considerada uma das principais causas do aquecimento global. Dessa forma, há uma clara necessidade de remover continuamente esse poluente da atmosfera e de aprimorar o uso, particularmente no Brasil, de combustíveis renováveis à base de biomassa que levam emissão quase nula de carbono, e de desenvolver e aumentar a eficiência e a versatilidade de sistemas de conversão de energia elétrica gerada em turbinas fotovoltaicas, solares, eólicas e em sistemas hidráulicos. Consistentemente com essas diretrizes gerais, os principais objetivos deste projeto incluem investigações de processos eletrocatalíticos com o objetivo de melhorar a eficiência dos sistemas de conversão de energia relacionados a (i) redução eletroquímica de dióxido de carbono para "armazenar" energia elétrica e, ao mesmo tempo, gerar produtos com valor agregado, tais como hidrocarbonetos líquidos, olefinas, metano, ácido fórmico, metanol, etanol, etc.; (ii) processos de conversão de energia eletroquímica em eletrolisadores de água e de nitrogênio e em células de combustível, com o objetivo de melhorar a eficiência da conversão de energia elétrica em energia química armazenada em espécies transportadoras como hidrogênio molecular, ácido fórmico, syngas, amônia etc. e vice- versa; (iii) a eletrocatálise da oxidação de álcoois e outras moléculas e o desenvolvimento de células a combustível de álcool direto foto-assistidas movidas a energia solar, com foco na melhoria da compreensão dos processos básicos e aplicados relacionados à conversão de energia e síntese de produtos de valor agregado. Em todos os casos, diferentes tipos de eletrocatalisadores e fotoeletrocatalisadores maciços ou nanoestruturados serão investigados. Um objetivo importante é determinar os parâmetros que governam a atividade (foto)-eletrocatalítica, a estabilidade dos materiais, os mecanismos reacionais e as instabilidades cinéticas, para a construção de eletrolisadores/células de combustível inovadores e produção/utilização dos diferentes transportadores de energia. Sete pesquisadores experientes, assistidos por quatro técnicos de laboratório, formam a equipe permanente de pesquisadores. Espera-se que um grupo de aproximadamente 30 pesquisadores de pós-doutorado e estudantes de iniciação científica, mestrado e doutorado participe das atividades de pesquisa, enfatizando a alta prioridade dada à formação de recursos humanos altamente qualificados. (AU)

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(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)
PUPPIN, LARA G.; DA SILVA, LUIS F.; CARMO, MARCELO; VARELA, HAMILTON; LOPES, OSMANDO F.. Effect of the oxidation state and morphology of SnOx-based electrocatalysts on the CO2 reduction reaction. Journal of Materials Research, . (13/16930-7, 19/22183-6, 17/09713-0, 16/09746-3)
FERREIRA, GRAZIELA C. A.; KHALID, MOHMMAD; NAPPORN, TEKO W.; TORRESI, ROBERTO M.; VARELA, HAMILTON. urface and Volumetric Phenomena on Polyaniline-Supported Electrocatalyst. Journal of Physical Chemistry C, v. 125, n. 47, p. 26073-26083, . (13/16930-7, 15/26308-7, 19/22183-6)
BARBOSA, A. F. B.; DEL COLLE, V.; PREVIDELLO, B. A. F.; TREMILIOSI-FILHO, G.. Electrooxidation of Acetaldehyde on Pt(111) Surface Modified by Random Defects and Tin Decoration. ELECTROCATALYSIS, v. 12, n. 1, p. 36-44, . (16/13100-1, 17/09845-4, 19/22183-6)
DO REGO, ULISSES ALVES; SGARBI, RICARDO; LOPES, THIAGO; DOS SANTOS, CLENILTON COSTA; TANAKA, AURO A.; TICIANELLI, EDSON A.. Effect of Substrate and Pyrolysis Atmosphere of FeNx Materials on Electrocatalysis of the Oxygen Reduction Reaction. ELECTROCATALYSIS, v. 12, n. 5, p. 548-563, . (19/22183-6, 17/15304-6, 14/22130-6)
GOMES BEZERRA, CARLOS ANDRE; TENORIO DA SILVA SANTOS, JOAO PAULO; BESSEGATO, GUILHERME GARCIA; DE PAIVA E SILVA ZANTA, CARMEM LUCIA; DEL COLLE, VINICIUS; TREMILIOSI-FILHO, GERMANO. Photo- and electro-oxidation of tetracycline hydrochloride on self-doped titanium dioxide nanotubes modified by Pt sub-monolayers. Electrochimica Acta, v. 404, p. 9-pg., . (17/01189-0, 19/22183-6)
PORTUGAL, GUILHERME RIBEIRO; RONCHI, RODRIGO MANTOVANI; SANTOS, SYDNEY FERREIRA; ARANTES, JEVERSON TEODORO. Composition-dependent photocatalytic activity and high-mobility carrier gas in NaTaO3/BaBiO3 heterojunctions. SURFACES AND INTERFACES, v. 36, p. 10-pg., . (19/22183-6)
QUEIROZ, ADRIANA C.; SOUZA, MAYKON L.; CAMILO, MARIANA R.; SILVA, WANDERSON O.; CANTANE, DANIEL A.; MESSIAS, IGOR; PINTO, MARIA R.; NAGAO, RAPHAEL; LIMA, FABIO H. B.. Electrochemical Mass Spectrometry: Evolution of the Cell Setup for On-Line Investigation of Products and Screening of Electrocatalysts for Carbon Dioxide Reduction. CHEMELECTROCHEM, v. 9, n. 12, p. 15-pg., . (20/15230-5, 18/10415-7, 19/22183-6, 09/07629-6, 16/13323-0, 17/11986-5, 16/01817-9, 14/26699-3, 19/08244-2)
PAREDES-SALAZAR, ENRIQUE A.; CALDERON-CARDENAS, ALFREDO; VARELA, HAMILTON. Sensitivity Analysis in the Microkinetic Description of Electrocatalytic Reactions. Journal of Physical Chemistry A, v. 126, n. 17, p. 4-pg., . (19/22183-6, 20/15230-5)
DOURADO, ANDRE H. B.; DEL COLLE, VINICIUS; MUNHOS, RENAN L.; FELIU, JUAN M.; VARELA, HAMILTON; CORDOBA DE TORRESI, SUSANA, I. SO2 electrooxidation reaction on Pt single crystal surfaces in acidic media: Electrochemical and in situ FTIR studies. Electrochimica Acta, v. 403, p. 12-pg., . (19/22183-6, 15/26308-7, 17/09346-8, 13/25592-8)
PERRONI, P. B.; DEL COLLE, V; TREMILIOSI-FILHO, G.; VARELA, H.. Electro-oxidation of methanol and glucose on preferentially oriented platinum surfaces: the role of oscillatory kinetics. Reaction Kinetics Mechanisms and Catalysis, v. 135, n. 3, p. 14-pg., . (19/22183-6, 20/15230-5)
DE ARAUJO, MOISES A.; KOVERGA, ANDREY A. A.; SAKITA, ALAN M. P.; OMETTO, FELIPE B. B.; DA TRINDADE, LETICIA G.; TICIANELLI, EDSON A. A.. M-N-C Materials for Electrochemical Reduction Reactions: Recent Strategies for Improving Electrocatalytic Activity and Stability. CHEMCATCHEM, v. 15, n. 11, p. 23-pg., . (21/01268-3, 21/14163-5, 20/11947-2, 19/22183-6, 20/15230-5)
MELLE, GABRIEL B.; ALTAIR, THIAGO; ROMANO, RAFAEL L.; VARELA, HAMILTON. Electrocatalytic Efficiency of the Oxidation of Ethylene Glycol, Glycerol, and Glucose under Oscillatory Regime. ENERGY & FUELS, v. 35, n. 7, p. 8-pg., . (18/12491-2, 19/22183-6, 18/23942-5, 13/16930-7)
MANUEL J. S. FARIAS; GERMANO TREMILIOSI FILHO; GIUSEPPE A. CAMARA. EFEITO DOS DEFEITOS DE SUPERFICIE E DO pH NA ADSORÇAO E NA CATALISE DA ELETRO-OXIDAÇAO DE CO EM SUPERFÍCIES MODELOS DE PLATINA. Química Nova, v. 46, n. 9, p. 890-914, . (19/22183-6)
ROMANO, R. L.; DAMACENO, L. P.; MAGALHAES, D. V.; PARMANANDA, P.; VARELA, H.. Electrical coupling of individual electrocatalytic oscillators. Chaos, v. 32, n. 8, p. 10-pg., . (19/22183-6, 18/23942-5)
MESSIAS, IGOR; PINTO, MARIA R.; ROVEDA, ANTONIO C.; QUEIROZ, ADRIANA C.; LIMA, FABIO H. B.; NAGAO, RAPHAEL. Electrochemical mass spectrometry study of the pyridine/pyridinium in the CO2 electroreduction reaction on copper electrodes. Electrochimica Acta, v. 436, p. 8-pg., . (14/50279-4, 17/11986-5, 19/22183-6, 16/13323-0, 21/08868-6, 19/08244-2)
PUPPIN, LARA G.; DA SILVA, LUIS F.; CARMO, MARCELO; VARELA, HAMILTON; LOPES, OSMANDO F.. Effect of the oxidation state and morphology of SnOx-based electrocatalysts on the CO2 reduction reaction. Journal of Materials Research, v. 36, n. 20, SI, p. 4240-4248, . (16/09746-3, 13/16930-7, 17/09713-0, 19/22183-6)
PERRONI, P. B.; FERRAZ, T. V. B.; ROUSSEAU, J.; CANAFF, C.; VARELA, H.; NAPPORN, T. W.. Stainless steel supported NiCo2O4 active layer for oxygen evolution reaction. Electrochimica Acta, v. 453, p. 10-pg., . (19/22183-6, 20/15230-5)
OMETTO, FELIPE BERTO; PAGANIN, VALDECIR ANTONIO; HAMMER, PETER; TICIANELLI, EDSON ANTONIO. Effects of Metal-Support Interaction in the Electrocatalysis of the Hydrogen Evolution Reaction of the Metal-Decorated Titanium Dioxide Supported Carbon. CATALYSTS, v. 13, n. 1, p. 15-pg., . (19/22183-6)
PAREDES-SALAZAR, ENRIQUE A.; HERRERO, ENRIQUE; VARELA, HAMILTON. Mass transfer phenomena induced by surface gas flow rate in the hanging meniscus configuration: A case study of the methanol electro-oxidation reaction on Pt(100). Electrochimica Acta, v. 464, p. 8-pg., . (19/22183-6, 20/15230-5)
SGARBI, RICARDO; KUMAR, KAVITA; SAVELEVA, VIKTORIIA A.; DUBAU, LAETITIA; CHATTOT, RAPHAEL; MARTIN, VINCENT; MERMOUX, MICHEL; BORDET, PIERRE; GLATZEL, PIETER; TICIANELLI, EDSON A.; et al. Electrochemical transformation of Fe-N-C catalysts into iron oxides in alkaline medium and its impact on the oxygen reduction reaction activity. APPLIED CATALYSIS B-ENVIRONMENTAL, v. 311, p. 12-pg., . (19/22183-6)
VENTURINI, SEITI INOUE; ANTOLINI, ERMETE; PEREZ, JOELMA. Effect of CeO2 Presence on the Electronic Structure and the Activity for Ethanol Oxidation of Carbon Supported Pt. CATALYSTS, v. 11, n. 5, . (19/22183-6)
CIAPINA, EDUARDO G.; DOS SANTOS, MONICA L.; SANTOS, RAYANA M. I. S.; PALOMBARINI, JULIO; JUNIOR, OSVALDO P. ALMEIDA; SANTANA, JESSICA C. C. DE CASTRO; MODESTO, DIEGO A.; LANFREDI, ALEXANDRE J. C.; SANTOS, SYDNEY F.. On the lattice dilation of palladium nanoparticles and a new methodology for the quantification of interstitials. Journal of Alloys and Compounds, v. 881, . (19/22183-6)
KHALID, MOHD.; ZARATE, XIMENA; SAAVEDRA-TORRES, MARIO; SCHOTT, EDUARDO; HONORATO, ANA MARIA BORGES; HATSHAN, MOHAMMAD RAFE; VARELA, HAMILTON. Electro-reduced graphene oxide nanosheets coupled with RuAu bimetallic nanoparticles for efficient hydrogen evolution electrocatalysis. CHEMICAL ENGINEERING JOURNAL, v. 421, n. 1, . (19/22183-6, 13/16930-7)
SILVA, ANELISSE B.; DA SILVA, CAMILA D. F.; SOUZA, FLAVIO L.; LUCAS, FRANCISCO W. S.; LIMA, FABIO H. B.. All-electrochemically synthesized tin and nickel oxide-modified hematite as photo-electrocatalyst anodes for solar-driven water splitting. JOURNAL OF CATALYSIS, v. 391, p. 273-281, . (13/16930-7, 19/22183-6, 16/13323-0)
ALTAIR, THIAGO; BORGES, LUIZ G. F.; GALANTE, DOUGLAS; VARELA, HAMILTON. Experimental Approaches for Testing the Hypothesis of the Emergence of Life at Submarine Alkaline Vents. LIFE-BASEL, v. 11, n. 8, . (18/12491-2, 13/16930-7, 19/22183-6)
NOGUEIRA, JESSICA A.; LOPES, PIETRO P.; MARKOVIC, NENAD M.; VARELA, HAMILTON. Active electrochemical interfaces stabilized through self-organized potential oscillations. Electrochemistry Communications, v. 121, . (14/50279-4, 17/17644-9, 15/09295-9, 13/16930-7, 19/22183-6)
DEL COLLE, VINICIUS; MELLE, GABRIEL; PREVIDELLO, BRUNO A. F.; FELIU, JUAN M.; VARELA, HAMILTON; TREMILIOSI-FILHO, GERMANO. The effect of Pt surface orientation on the oscillatory electro-oxidation of glycerol. JOURNAL OF ELECTROANALYTICAL CHEMISTRY, v. 926, p. 11-pg., . (19/22183-6, 14/50279-4, 13/16930-7, 20/15230-5)
V. FORTUNATO, GUILHERME; KRONKA, MATHEUS S.; CARDOSO, EDUARDO S. F.; DOS SANTOS, ALEXSANDRO J.; ROVEDA JR, ANTONIO C.; LIMA, FABIO H. B.; LEDENDECKER, MARC; MAIA, GILBERTO; LANZA, MARCOS R. V.. A comprehensive comparison of oxygen and nitrogen functionalities in carbon and their implications for the oxygen reduction reaction. JOURNAL OF CATALYSIS, v. 413, p. 14-pg., . (14/50945-4, 17/23464-3, 19/20634-0, 19/22183-6, 17/10118-0, 19/04421-7, 21/13985-1)
RONCHI, RODRIGO M.; SANTOS, SYDNEY F.; VEIGA, ROBERTO G. A.. Interfacial properties of polyethylene/Ti3C2Tx mxene nanocomposites investigated by first-principles calculations. Applied Surface Science, v. 609, p. 8-pg., . (19/22183-6)
PAREDES-SALAZAR, ENRIQUE A.; CALDERON-CARDENAS, ALFREDO; VARELA, HAMILTON. Microkinetic Modeling of the Methanol Electro-oxidation Reaction on Platinum. ACS CATALYSIS, v. 13, n. 14, p. 13-pg., . (19/22183-6, 20/15230-5)
KOVERGA, ANDREY A.; GOMEZ-MARIN, ANA M.; FLOREZ, ELIZABETH; TICIANELLI, EDSON A.. Changes in fundamental and catalytic properties of beta-molybdenum carbide decorated by a single atom of Fe, Co, Ni and Cu. Applied Surface Science, v. 631, p. 11-pg., . (19/22183-6, 20/11947-2)
LEMOS, HUGO G.; RONCHI, RODRIGO M.; PORTUGAL, GUILHERME R.; ROSSATO, JESSICA H. H.; SELOPAL, GURPREET S.; BARBA, DAVID; VENANCIO, EVERALDO C.; ROSEI, FEDERICO; ARANTES, JEVERSON T.; SANTOS, SYDNEY F.. Efficient Ti3C2TX MXene/TiO2 Hybrid Photoanodes for Dye-Sensitized Solar Cells. ACS APPLIED ENERGY MATERIALS, v. 5, n. 12, p. 11-pg., . (19/22183-6)
BORGES HONORATO, ANA MARIA; KHALID, MOHMMAD; DA SILVA CURVELO, ANTONIO APRIGIO; VARELA, HAMILTON; SHAHGALDI, SAMANEH. Trimetallic Nanoalloy of NiFeCo Embedded in Phosphidated Nitrogen Doped Carbon Catalyst for Efficient Electro-Oxidation of Kraft Lignin. POLYMERS, v. 14, n. 18, p. 14-pg., . (19/22183-6, 20/15230-5)
YAO, JIE-YI; SERRANO, LEANDRO BERNARDES; SANTOS, SYDNEY FERREIRA; CARDOSO, KATIA REGINA. Microstructure and corrosion behavior of the Ti-V-Cr-Nb high-entropy alloys in 3.5 wt% NaCl solution. Corrosion Science, v. 218, p. 11-pg., . (19/22183-6, 19/25302-6)
RONCHI, RODRIGO MANTOVANI; DE LEMOS, HUGO GAJARDONI; NISHIHORA, RAFAEL KENJI; CUPPARI, MARCIO GUSTAVO DI VERNIERI; SANTOS, SYDNEY FERREIRA. Tribology of polymer-based nanocomposites reinforced with 2D materials. MATERIALS TODAY COMMUNICATIONS, v. 34, p. 19-pg., . (20/15632-6, 19/22183-6, 20/16470-0)
SANTOS, K. TEIXEIRA; KUMAR, K.; DUBAU, L.; GE, H.; BERTHON-FABRY, S.; VASCONCELLOS, C. S. A.; LIMA, F. H. B.; ASSET, T.; ATANASSOV, P.; SAVELEVA, V. A.; et al. Spontaneous aerobic ageing of Fe-N-C materials and consequences on oxygen reduction reaction kinetics. Journal of Power Sources, v. 564, p. 12-pg., . (19/22183-6)
DE OLIVEIRA, M. G.; MELLE, G. B.; ROMANO, R. L.; VARELA, H.. he Impact of Water Concentration on the Electro-Oxidation of Formic Acid on Platinu. Journal of the Electrochemical Society, v. 169, n. 2, . (18/23942-5, 20/15230-5, 19/22183-6, 20/03519-0, 21/09489-9)
CALDERON-CARDENAS, ALFREDO; PAREDES-SALAZAR, ENRIQUE A.; VARELA, HAMILTON. A microkinetic description of electrocatalytic reactions: the role of self-organized phenomena. NEW JOURNAL OF CHEMISTRY, v. 46, n. 15, p. 10-pg., . (19/22183-6, 20/15230-5)

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