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Eletrodos de Co3O4/CuO/Cu para redução eletroquímica de nitrato

Processo: 23/02841-4
Modalidade de apoio:Auxílio à Pesquisa - Regular
Data de Início da vigência: 01 de julho de 2023
Data de Término da vigência: 30 de junho de 2025
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
Acordo de Cooperação: CNPq
Pesquisador responsável:Raphael Nagao de Sousa
Beneficiário:Raphael Nagao de Sousa
Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:21/08868-6 - Eletrodos dissipativos tandem aplicados na redução de dióxido de carbono para formação de produtos C2+, AP.BIOEN.R
Bolsa(s) vinculada(s):23/10045-3 - Eletrodos de Co3O4/CuO/Cu para redução eletroquímica de nitrato, BP.JD
Assunto(s):Eletroquímica  Eletrocatálise  Eletrocatalisadores  Nitratos  Amônia 
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Eletrocatalisadores de Co3O4 e CuO | Redução eletroquímica de nitrato | Síntese eletroquímica de amônia | Eletrocatálise

Resumo

A produção de amônia (NH3) é um processo de alto interesse cientifico, tecnológico e comercial devido à sua ampla gama de utilizações, como por exemplo em fertilizantes e combustível. O processo industrial, conhecido como Haber-Bosch, consiste na reação entre os gases N2 e H2 em condições de altas temperaturas (~500 ºC) e pressões (200-300 atm) e, devido à alta demanda energética do processo, consome de 1 a 2 % de toda energiaproduzida no mundo anualmente. Neste contexto, a redução eletroquímica de nitrato surge como uma alternativa promissora, pois a energia necessária pode ser suprida na forma de energia elétrica e produzida por fontes renováveis, como solar e eólica. No que diz respeito aos eletrocatalisadores, óxido de cobalto (II, III) e de cobre (II), Co3O4 e CuO respectivamente, têm apresentado resultados promissores, como alta eficiência e seletividade. No entanto, devido à baixa condutividade, o alto sobrepotencial necessário para atingir tais condições ainda é umempecilho. Assim, acreditamos que eletrocatalisadores de Co3O4 e CuO em cobre metálico apresentará bons resultados em termos de seletividade para amônia, alta eficiência e, principalmente, baixo sobrepotencial. (AU)

Matéria(s) publicada(s) na Agência FAPESP sobre o auxílio:
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Publicações científicas
(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)
COSTA, GABRIEL F.; WINKLER, MANUEL; MARIANO, THIAGO; PINTO, MARIA R.; MESSIAS, IGOR; SOUZA, JOAO B.; NECKEL, ITAMAR T.; SANTOS, MARIA F. C.; TORMENA, CLAUDIO F.; SINGH, NIRALA; et al. Identifying the active site of Cu/Cu2O for electrocatalytic nitrate reduction reaction to ammonia. CHEM CATALYSIS, v. 4, n. 1, p. 19-pg., . (19/18847-6, 21/08868-6, 19/08244-2, 23/02841-4, 22/14169-6, 22/01799-1, 17/11986-5)
MESSIAS, IGOR; WINKLER, MANUEL E. G.; COSTA, GABRIEL F.; MARIANO, THIAGO; SOUZA JUNIOR, JOAO BATISTA; NECKEL, ITAMAR TOMIO; FIGUEIREDO, MARTA C.; SINGH, NIRALA; NAGAO, RAPHAEL. Role of Structural and Compositional Changes of Cu2O Nanocubes in Nitrate Electroreduction to Ammonia. ACS APPLIED ENERGY MATERIALS, v. 7, n. 19, p. 11-pg., . (19/18847-6, 21/08868-6, 23/10045-3, 23/02841-4, 22/14169-6, 22/01799-1, 17/11986-5, 21/03321-9)
MESSIAS, IGOR; KUPFERBERG, JACOB; BIELINSKI, ASHLEY R.; NAGAO, RAPHAEL; MARTINSON, ALEX B. F.; LOPES, PIETRO PAPA. Quantification of Reactive Oxygen Species Produced from Electrocatalytic Materials. ACS CATALYSIS, v. 15, n. 4, p. 10-pg., . (21/08868-6, 23/02841-4, 17/11986-5)