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

Processo: 03/10037-7
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Programa PRONEX - Temático
Vigência: 01 de janeiro de 2005 - 31 de dezembro de 2008
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Analítica
Convênio/Acordo: CNPq - Pronex
Pesquisador responsável:Germano Tremiliosi Filho
Beneficiário:Germano Tremiliosi Filho
Instituição-sede: Instituto de Química de São Carlos (IQSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Pesquisadores principais:Teresa Benita Iwasita de Vielstich
Bolsa(s) vinculada(s):07/04249-2 - Catalisadores de cobalto e níquel com adição de estanho para produção de hidrogênio para células a combustível a partir da reforma de biocombustíveis, BP.PD
Assunto(s):Catálise  Eletrocatálise  Células de combustível  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)