Compreendendo os mecanismos de transferência de carga em sistemas biológicos e biomiméticos usando técnicas in-situ e operando: desde a ciência fundamental à aplicação na área energética

• Processo: 22/09164-5
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2023
• Data de Término da vigência: 31 de janeiro de 2025
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Pesquisador responsável: Frank Nelson Crespilho
• Beneficiário: Frank Nelson Crespilho
• Instituição Sede: Instituto de Química de São Carlos (IQSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Município da Instituição Sede: São Carlos
• Auxílio(s) vinculado(s): 23/01529-7 - Bioengenharia de metaloproteínas bifuncionais aplicadas na produção de produtos de valor agregado, AP.R
• Assunto(s): Bioeletroquímica Bioenergia Biologia de sistemas Sistemas biomiméticos Enzimas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: bioenergia | enzimas | Mecanismos de Transferência de Carga | sistemas biologicos | sistemas biomiméticos | Técnicas In-Situ e Operando | Bioeletroquímica

Resumo

Os processos redox desempenham um papel decisivo na manutenção da vida na Terra e são promovidos por biomoléculas. Em 2020, descrevemos na Nature Communications como e porque a bilirrubina oxidase (BOD) contendo cobre é um biocatalisador excepcional para a reação de redução de oxigênio molecular (ORR). Um objetivo de longa data do nosso grupo de pesquisa é o estabelecimento de novas fronteiras em técnicas in-situ para a caracterização de bioeletrocatalisadores e a elucidação de mecanismos paralelos às complexas reações eletroquímicas nas quais eles são empregados. Obter sucesso nesta jornada seria inovador em eletroquímica, pois permitiria o desenvolvimento de baterias sustentáveis e de biocélulas a combustível e, assim, contribuiria para os esforços atuais para a obtenção de energia limpa. No entanto, a síntese de catalisadores com organização tridimensional permanece desafiadora e se opõe à tendência predominante que se concentra em átomos únicos e materiais bidimensionais. Neste projeto de pesquisa propomos um avanço no uso de técnicas in-situ e também na preparação de baterias miméticas por meio do conhecimento adquirido em estudos de bioeletrocatálise. Para isso, propomos 3 objetivos específicos: os dois primeiros para a realização de técnicas in-situ para estudar sistemas redox biológicos e mimético e, o último, para o desenvolvimento de baterias orgânicas bioinspiradas, que podem ser aplicadas em dispositivos ingeríveis e vestíveis. (AU)

Publicações científicas

(20)

(As publicações científicas contidas nesta página são originárias da Web of Science ou da SciELO, cujos autores mencionaram números dos processos FAPESP concedidos a Pesquisadores Responsáveis e Beneficiários, sejam ou não autores das publicações. Sua coleta é automática e realizada diretamente naquelas bases bibliométricas)

CRESPILHO, FRANK N.; BRITO-PEREIRA, RICARDO; POLICIA, RITA; PEREIRA, NELSON; SEDENHO, GRAZIELA C.; COSTA, CARLOS M.; LANCEROS-MENDEZ, SENENTXU. . SUSTAINABLE ENERGY & FUELS, v. 8, n. 22, p. 5-pg., 2024-10-01. (22/09164-5, 23/13288-4)

CLARINDO, JOSE EDUARDO DOS SANTOS; COLOMBO, RAFAEL NERI PRYSTAJ; SEDENHO, GRAZIELA CRISTINA; FARIA, LUANA CRISTINA ITALIANO; BERTAGLIA, THIAGO; LIMA, FILIPE CAMARGO DALMATTI ALVES; GOMES, ROBERTO DA SILVA; AZIZ, MICHAEL J.; CRESPILHO, FRANK NELSON. . ACS SUSTAINABLE CHEMISTRY & ENGINEERING, v. 12, n. 31, p. 10-pg., 2024-07-23. (22/09164-5, 19/21089-6, 21/05665-7, 19/15333-1, 17/15714-0, 20/04796-8, 15/22973-6, 21/14537-2, 20/03681-2, 18/22214-6, 19/12053-8, 23/17506-6)

DE ALBUQUERQUE, FHYSMELIA FIRMINO; IOST, RODRIGO MICHELIN; CRESPILHO, FRANK NELSON. . ACS MEASUREMENT SCIENCE AU, v. 5, n. 4, p. 19-pg., 2025-07-15. (23/13288-4, 23/17020-6, 23/10667-4, 18/22214-6, 19/15333-1, 19/12053-8, 23/01529-7, 18/22214-6, 22/09164-5, 20/03681-2)

SEDENHO, GRAZIELA C.; GHIRALDELLI, GUILHERME H. S.; IOST, RODRIGO M.; BRITO-PEREIRA, RICARDO; POLICIA, RITA; LANCEROS-MENDEZ, SENENTXU; CRESPILHO, FRANK N.. . SUSTAINABLE ENERGY & FUELS, v. 9, n. 21, p. 22-pg., 2025-09-01. (22/06563-6, 20/04796-8, 20/12404-2, 23/13288-4, 22/09164-5, 23/10667-4, 24/22202-9, 18/22214-6)

DE SOUZA, JOAO C. P.; SILVA, WANDERSON O.; FREITAS, LUIS P. M.; COLOMBO, RAFAEL N. P.; IOST, RODRIGO M.; FELICIANO, GUSTAVO T.; LIMA, FABIO H. B.; CRESPILHO, FRANK N.. . CATALYSIS SCIENCE & TECHNOLOGY, v. 14, n. 13, p. 9-pg., 2024-05-22. (22/09164-5, 21/05665-7, 19/15333-1, 19/12053-8, 18/22214-6)

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BERTAGLIA, THIAGO; KERR, EMILY F.; SEDENHO, GRAZIELA C.; WONG, ANDREW A.; COLOMBO, RAFAEL N. P.; MACEDO, LUCYANO J. A.; IOST, RODRIGO M.; FARIA, LUANA C. I.; LIMA, FILIPE C. D. A.; TEOBALDO, GABRIEL B. M.; et al. . ADVANCED MATERIALS TECHNOLOGIES, v. 9, n. 17, p. 11-pg., 2024-06-09. (22/09164-5, 20/12404-2, 16/24531-3, 19/21089-6, 21/05665-7, 19/15333-1, 20/04796-8, 17/20493-2, 20/03681-2, 18/22214-6, 23/01529-7, 23/17506-6)

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CARVALHO, CAIO LENON CHAVES; NASCIMENTO, STEFFANE Q.; BERTAGLIA, THIAGO; FARIA, LUANA C. I.; MANULI, ERIKA R.; PEREIRA, GEOVANA M.; DA SILVA, WELTER CANTANHEDE; COSTA, CARLOS M.; MAESTU, JOSU FERNANDEZ; LANCEROS-MENDEZ, SENENTXU; et al. . ACS SENSORS, v. 10, n. 3, p. 16-pg., 2025-03-14. (22/09164-5, 18/22214-6, 20/03681-2, 23/13288-4, 19/15333-1, 19/12053-8, 18/22214-6)

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ALBUQUERQUE, FHYSMELIA F.; IOST, RODRIGO M.; FONSECA, GABRIEL C.; VENKATKARTHICK, RADHAKRISHNAN; PACHECO, JESSICA C.; COLOMBO, RAFAEL N. P.; LIMA, FABIO H. B.; CRESPILHO, FRANK N.. . Langmuir, v. 41, n. 34, p. 11-pg., 2025-08-19. (23/10667-4, 20/03681-2, 20/04796-8, 19/21089-6, 23/17020-6, 18/22214-6, 19/03033-3, 22/09164-5, 19/22183-6, 23/08260-3, 20/12404-2, 16/08711-1, 20/15098-0, 22/06563-6, 25/05509-6, 23/01529-7)

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