Nanomateriais puros de nitreto de metais de transição sintetizados por ablação a laser como eletrocatalisadores de reações de oxigênio

• Processo: 23/03310-2
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2024
• Data de Término da vigência: 31 de janeiro de 2028
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Acordo de Cooperação: ANR
• Pesquisador responsável: Paulo Olivi
• Beneficiário: Paulo Olivi
• Pesquisador Responsável no exterior: Teko Wilhelmin Napporn
• Instituição Parceira no exterior: Université de Poitiers, França
• Instituição Sede: Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto (FFCLRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
• Pesquisadores associados: Adalgisa Rodrigues de Andrade
• Assunto(s): Eletrocatálise Materiais nanoestruturados Reação de desprendimento de oxigênio Oxirredução Eletroquímica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Ablação a laser | Eletrocatálise | Nanomateriais | Nitretos de metais de transição | Reação de Desprendimento de Oxigênio | Reação de Redução de Oxigênio | Eletroquímica

Resumo

O oxigênio (O2) é uma molécula chave em dispositivos de tecnologia de hidrogênio para produção de energia. A investigação de sua interação com a superfície do eletrodo pode ajudar a entender melhor diversas reações na interface eletrodo-eletrólito. Na eletrocatálise, o oxigênio é obtido pela separação da água e é essencial para o funcionamento da célula a combustível. Portanto, as reações de redução de oxigênio (RRO) e de desprendimento de oxigênio (RDO) são mais estudadas devido ao papel principal da célula de combustível e do eletrolisador de água nos sistemas de conversão e armazenamento de energia, respectivamente. Para melhorar radicalmente a eficiência dessas duas reações, uma nova classe de eletrocatalisadores baseados em nitretos de metais de transição foi recentemente introduzida, mas a síntese de nanomateriais adequados para essas aplicações é difícil usando rotas químicas ou de plasma convencionais. O projeto visa a concepção e síntese, por métodos ablativos a laser, de nanopartículas nuas (sem ligantes) de nitretos de metais de transição (TiN, ZrN, HfN) e a caracterização de sua interface eletroquímica relacionada com reações de desprendimento e redução de oxigênio. Espera-se que tais eletrodos nanoestruturados superem em muito os equivalentes atualmente existentes. (AU)