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Estudos fundamentais e tecnológicos do aproveitamento energético químico e eletroquímico do etanol

Resumo

O aproveitamento de álcoois, em especial o etanol, em células a combustível apresenta uma série de atrativos, visto que a conversão eletroquímica pode vir a ser mais eficiente que a combustão direta e o etanol pode ser obtido da biomassa. Alternativamente o etanol pode ser usado em reforma catalítica para gerar hidrogênio a ser utilizado na célula a combustível. Nos dois casos, materiais catalíticos são necessários para garantir uma boa efici~encia de conversão, uma vez que o etanol, em geral, apresenta muitos sub-produtos, como acetaldeido, ácido fórmico e outros. Portanto, um bom catalisado para oxidação ou reforma de etanol deve ser capaz de promover a completa desidrogenação do etanol, com a consequente dissociação da ligação C-C. Para a oxidação direta é importante que o monóxido de carbono resultante seja rapidamente oxidado em baixos sobrepotenciais. É conhecido que as propriedades eletrocatalíticase catalíticas dependem da estrutura eletrônica superficial dos materiais. A energia de adsorção de moléculas e intermediários de reação depende da posição da banda d e da densidade de estados d do material catalítico. Neste caso, a interação catalisador-substrato e composição do material catalítico são críticas na determinação da atividade catalítica, uma vez que são variáveis que afetam a estrutura eletrônica dos materiais. Neste projeto, diversos tipos de materiais e modificadores de superfícies serão investigados tanto do ponto de vista de propriedades eletrônicas, como de atividade catalítica para a oxidação do etanol, para a qual se utilizarão técnicas espectroscópicas. O grupo de pesquisadores envolvidos neste projeto vem desenvolvendo pesquisa na área de eletrocatálise para geração de energia há vários anos, acumulando uma larga experiência internacional na área e mais recentemente na geração de hidrogênio a partir de componentes de biomassa. (AU)

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