Materiais nanoestruturados: eletrocatálise e membranas de óxidos

• Processo: 05/59992-6
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores
• Data de Início da vigência: 01 de dezembro de 2006
• Data de Término da vigência: 30 de novembro de 2010
• Área do conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica
• Pesquisador responsável: Mauro Coelho dos Santos
• Beneficiário: Mauro Coelho dos Santos
• Instituição Sede: Centro de Ciências Naturais e Humanas (CCNH). Universidade Federal do ABC (UFABC). Ministério da Educação (Brasil). Santo André , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 09/09145-6 - Estudo do mecanismo de oxidação eletroquímica de etanol com eletrocatalisadores de PtSn, PtCe e PtSnCe utilizando técnicas espectroscópicas in-situ, BP.DR; 08/58788-4 - Eletrocatálise das reações de oxidação de metanol e etanol utilizando-se nanomateriais baseados em ligas metálicas de PtSn, BP.IC; 08/58789-0 - Eletrocatalise da reação de redução de oxigênio utilizando-se catalisadores binários baseados em Pt, BP.IC; 08/57288-8 - Eletrocatálise da oxidação de pequenas moléculas orgânicas utilizando PtCe/C e PtW/C, BP.IC
• Assunto(s): Nanotecnologia Materiais nanoestruturados Catálise
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Eletrocatalise | Materiais Nanoestruturados | Membranas De Oxido
• Publicação FAPESP: https://media.fapesp.br/bv/uploads/pdfs/Investindo...pesquisadores_419_291_292.pdf

Resumo

Este projeto tem por finalidade o desenvolvimento e a aplicação de materiais nanoestruturados (MN) para a utilização em multifunções, em importantes processos tecnológicos: eletrocátalise das reações de oxidação de metanol, etanol e monóxido de carbono (PMOs), eletrocatálise da reação de redução de oxigênio (RRO) e fabricação de nanoestruturas de óxido de titânio e a sua possível aplicação conjuntamente com Náfion como membranas de células à combustível. Com relação aos MN aplicados em eletrocatálise a proposta é a formação de diferentes materiais suportados ou não em carbono de alta área superficial: 1) óxidos de Ru, Rh, Ir, W, Sn e Ce entre outros, com nanopartículas de Pt, Ru ,Rh, Co, Mn ou Ni; 2) ligas binárias de PtRu, PtRh, PtSn e ligas ternárias PtRuM1 (sendo M1 metais nobres ou não). Estes materiais serão preparados pelas rotas de: redução do sal, sol-gel, método dos precursores poliméricos, impregnação, eletrodeposição e electroless e caracterizados por diferentes técnicas físicas e nanobalança eletroquímica de cristal de quartzo. As reações de oxidação das PMOs serão estudadas por voltametria cíclica, cronoamperometria, curvas de polarização e espectroscopia de infravermelho in-situ. A cinética da RRO será avaliada por curvas de polarização no estado estacionário com o eletrodo de disco-anel rotatório. As nanoestruturas de Ti02 em conjunto com Náfion serão fabricadas por métodos de sol-gel, anodização e métodos hidrotérmicos. A condutividade, estabilidade e transporte nas membranas serão avaliados por impedância eletroquímica. Tamanho de partícula, e formação das nanoestruturas caracterizadas por técnicas físicas. (AU)

Publicações científicas

(30)

(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)

DE SOUZA, R. F. B.; PARREIRA, L. S.; SILVA, J. C. M.; SIMOES, F. C.; CALEGARO, M. L.; GIZ, M. J.; CAMARA, G. A.; NETO, A. O.; SANTOS, M. C.. PtSnCe/C electrocatalysts for ethanol oxidation: DEFC and FTIR ``in-situ{''} studies. INTERNATIONAL JOURNAL OF HYDROGEN ENERGY, v. 36, n. 18, p. 11519-11527, SEP 2011. (05/59992-6, 08/58788-4, 10/16511-6, 10/07831-7, 09/09145-6, 10/03037-4)

DE SOUZA, R. F. B.; PARREIRA, L. S.; RASCIO, D. C.; SILVA, J. C. M.; TEIXEIRA-NETO, E.; CALEGARO, M. L.; SPINACE, E. V.; NETO, A. O.; SANTOS, M. C.. Study of ethanol electro-oxidation in acid environment on Pt3Sn/C anode catalysts prepared by a modified polymeric precursor method under controlled synthesis conditions. Journal of Power Sources, v. 195, n. 6, SI, p. 1589-1593, MAR 15 2010. (05/59992-6, 08/58789-0, 08/58788-4)

ASSUMPCAO, M. H. M. T.; MORAES, A.; DE SOUZA, R. F. B.; GAUBEUR, I.; OLIVEIRA, R. T. S.; ANTONIN, V. S.; MALPASS, G. R. P.; ROCHA, R. S.; CALEGARO, M. L.; LANZA, M. R. V.; et al. Low content cerium oxide nanoparticles on carbon for hydrogen peroxide electrosynthesis. APPLIED CATALYSIS A-GENERAL, v. 411, p. 1-6, JAN 16 2012. (05/59992-6, 10/16511-6, 08/58789-0, 07/04759-0, 09/09145-6, 10/04539-3)

ASSUMPCAO, M. H. M. T.; DE SOUZA, R. F. B.; REIS, R. M.; ROCHA, R. S.; STETER, J. R.; HAMMER, P.; GAUBEUR, I.; CALEGARO, M. L.; LANZA, M. R. V.; SANTOS, M. C.. Low tungsten content of nanostructured material supported on carbon for the degradation of phenol. APPLIED CATALYSIS B-ENVIRONMENTAL, v. 142, p. 479-486, OCT-NOV 2013. (05/59992-6, 10/16511-6, 08/58789-0, 07/04759-0, 09/09145-6, 10/04539-3, 12/03516-5, 11/14314-1)

ASSUMPCAO, M. H. M. T.; MORAES, A.; DE SOUZA, R. F. B.; CALEGARO, M. L.; LANZA, M. R. V.; LEITE, E. R.; CORDEIRO, M. A. L.; HAMMER, P.; SANTOS, M. C.. Influence of the preparation method and the support on H2O2 electrogeneration using cerium oxide nanoparticles. Electrochimica Acta, v. 111, p. 339-343, NOV 30 2013. (05/59992-6, 10/16511-6, 08/58789-0, 07/04759-0, 09/09145-6, 10/04539-3, 12/03516-5, 11/14314-1)

MORAES, A.; ASSUMPCAO, M. H. M. T.; PAPAI, R.; GAUBEUR, I.; ROCHA, R. S.; REIS, R. M.; CALEGARO, M. L.; LANZA, M. R. V.; SANTOS, M. C.. Use of a vanadium nanostructured material for hydrogen peroxide electrogeneration. JOURNAL OF ELECTROANALYTICAL CHEMISTRY, v. 719, p. 127-132, APR 1 2014. (05/59992-6, 10/16511-6, 07/04759-0, 09/09145-6, 10/04539-3, 10/10546-2)

ASSUMPCAO, M. H. M. T.; MORAES, A.; DE SOUZA, R. F. B.; REIS, R. M.; ROCHA, R. S.; GAUBEUR, I.; CALEGARO, M. L.; HAMMER, P.; LANZA, M. R. V.; SANTOS, M. C.. Degradation of dipyrone via advanced oxidation processes using a cerium nanostructured electrocatalyst material. APPLIED CATALYSIS A-GENERAL, v. 462, p. 256-261, JUL 10 2013. (05/59992-6, 10/16511-6, 08/58789-0, 07/04759-0, 09/09145-6, 10/04539-3, 12/03516-5)

ASSUMPCAO, M. H. M. T.; RASCIO, D. C.; LADEIA, J. P. B.; DE SOUZA, R. F. B.; NETO, E. TEIXEIRA; CALEGARO, M. L.; OLIVEIRA, R. T. S.; GAUBEUR, I.; LANZA, M. R. V.; SANTOS, M. C.. Comparative Study of Different Methods for the Preparation of CoxOy/C for the Electrosynthesis of Hydrogen Peroxide. International Journal of Electrochemical Science, v. 6, n. 5, p. 1586-1596, MAY 2011. (05/59992-6, 08/58789-0, 07/04759-0, 09/09145-6, 10/04539-3)

JÚLIO CÉSAR M. SILVA; BEATRIZ ANEA; RODRIGO FERNANDO B. DE SOUZA; MÔNICA HELENA M. T. ASSUMPÇÃO; MARCELO L. CALEGARO; ALMIR O. NETO; MAURO C. SANTOS. Ethanol oxidation reaction on IrPtSn/C electrocatalysts with low Pt content. Journal of the Brazilian Chemical Society, v. 24, n. 10, p. 1553-1560, 2013-10-00. (10/16511-6, 05/59992-6, 09/09145-6, 10/07831-7)

FREITAS, R. G.; MARCHESI, L. F. Q. P.; FORIM, M. R.; BULHOES, L. O. S.; PEREIRA, E. C.; SANTOS, M. C.; OLIVEIRA, R. T. S.. Ethanol Electrooxidation using Ti/(RuO2)((x)) Pt(1-x) Electrodes Prepared by the Polymeric Precursor Method. Journal of the Brazilian Chemical Society, v. 22, n. 9, p. 1709-1717, SEP 2011. (05/59992-6, 10/05555-2, 03/09933-8)

DE TOLEDO, RENATA A.; SANTOS, MAURO C.; SUFFREDINI, HUGO B.; HOMEM-DE-MELLO, PAULA; HONORIO, KATHIA M.; MAZO, LUIZ H.. DFT and electrochemical studies on nortriptyline oxidation sites. Journal of Molecular Modeling, v. 15, n. 8, p. 945-952, AUG 2009. (05/59992-6, 07/05370-0, 07/05155-1, 01/14629-0, 01/06029-3)

DE SOUZA, R. F. B.; PARREIRA, L. S.; RASCIO, D. C.; SILVA, J. C. M.; TEIXEIRA-NETO, E.; CALEGARO, M. L.; SPINACE, E. V.; NETO, A. O.; SANTOS, M. C.. Study of ethanol electro-oxidation in acid environment on Pt3Sn/C anode catalysts prepared by a modified polymeric precursor method under controlled synthesis conditions. Journal of Power Sources, v. 195, n. 6, p. 5-pg., 2010-03-15. (08/58788-4, 05/59992-6, 08/58789-0)

DE SOUZA, R. F. B.; SILVA, J. C. M.; PARREIRA, L. S.; SILVA, M. D-VILLA; SIMOES, F. C.; CALEGARO, M. L.; DE GIZ, M. J.; CAMARA, G. A.; NETO, A. O.; SANTOS, M. C.; et al. PtSnCe/C and PtSnIr/C Electrocatalysts for Ethanol Oxidation: DEFC and in situ FTIR studies. POLYMER ELECTROLYTE FUEL CELLS 11, v. 41, n. 1, p. 6-pg., 2011-01-01. (10/03037-4, 10/07831-7, 09/09145-6, 05/59992-6, 10/16511-6)

SILVA, J. C. M.; DE SOUZA, R. F. B.; CALEGARO, M. L.; SANTOS, C.; GASTEIGER, HA; WEBER, A; NARAYANAN, SR; JONES, D; STRASSER, P; SWIDERLYONS, K; et al. The Mechanism for Ethanol Oxidation Reaction on SnO2@Pt/C Core Shell Electrocatalyst. POLYMER ELECTROLYTE FUEL CELLS 11, v. 41, n. 1, p. 6-pg., 2011-01-01. (10/07831-7, 09/09145-6, 10/16511-6, 05/59992-6)

POLO, ANDRE S.; SANTOS, M. C.; DE SOUZA, RODRIGO F. B.; ALVES, WENDEL A.. Pt-Ru-TiO2 photoelectrocatalysts for methanol oxidation. Journal of Power Sources, v. 196, n. 2, p. 5-pg., 2011-01-15. (08/53576-9, 05/59992-6, 09/09145-6)

POLO, ANDRE S.; SANTOS, M. C.; DE SOUZA, RODRIGO F. B.; ALVES, WENDEL A.. Pt-Ru-TiO2 photoelectrocatalysts for methanol oxidation. Journal of Power Sources, v. 196, n. 2, SI, p. 872-876, JAN 15 2011. (05/59992-6, 08/53576-9, 09/09145-6)

DE SOUZA, RODRIGO F. B.; NETO, ERICO TEIXEIRA; CALEGARO, MARCELO L.; SANTOS, E. A.; MARTINHO, HERCULANO S.; DOS SANTOS, MAURO COELHO. Ethanol Electro-oxidation on Pt/C Electrocatalysts: An ``In Situ{''} Raman Spectroelectrochemical Study. ELECTROCATALYSIS, v. 2, n. 1, p. 28-34, MAR 2011. (05/59992-6, 09/09145-6)

R. G FREITAS; L. F. Q. P MARCHESI; M. R FORIM; L. O. S BULHÕES; E. C PEREIRA; M. C SANTOS; R. T. S OLIVEIRA. Ethanol electrooxidation using Ti/(RuO2)(x) Pt(1-x) electrodes prepared by the polymeric precursor method. Journal of the Brazilian Chemical Society, v. 22, n. 9, p. 1709-1717, 2011-09-00. (10/05555-2, 05/59992-6, 03/09933-8)

SILVA, JULIO C. M.; DE SOUZA, RODRIGO F. B.; ROMANO, MAYARA A.; D'VILLA-SILVA, MELINA; CALEGARO, MARCELO L.; HAMMER, PETER; NETO, ALMIR O.; SANTOS, MAURO C.. PtSnIr/C Anode Electrocatalysts: Promoting Effect in Direct Ethanol Fuel Cells. Journal of the Brazilian Chemical Society, v. 23, n. 6, p. 1146-1153, JUN 2012. (05/59992-6, 09/09145-6, 10/16511-6, 10/07831-7)

ASSUMPCAO, M. H. M. T.; DE SOUZA, R. F. B.; RASCIO, D. C.; SILVA, J. C. M.; CALEGARO, M. L.; GAUBEUR, I.; PAIXAO, T. R. L. C.; HAMMER, P.; LANZA, M. R. V.; SANTOS, M. C.. A comparative study of the electrogeneration of hydrogen peroxide using Vulcan and Printex carbon supports. Carbon, v. 49, n. 8, p. 2842-2851, JUL 2011. (05/59992-6, 10/07831-7, 08/58789-0, 07/04759-0, 09/09145-6, 10/04539-3, 09/07859-1)

DE SOUZA, R. F. B.; FLAUSINO, A. E. A.; RASCIO, D. C.; OLIVEIRA, R. T. S.; TEIXEIRA NETO, E.; CALEGARO, M. L.; SANTOS, M. C.. Ethanol oxidation reaction on PtCeO2/C electrocatalysts prepared by the polymeric precursor method. APPLIED CATALYSIS B-ENVIRONMENTAL, v. 91, n. 1-2, p. 516-523, SEP 7 2009. (05/59992-6)

SIMAS, P. S.; ANTONIN, V. S.; PARREIRA, L. S.; HAMMER, P.; SILVA, F. L.; KRONKA, M. S.; VALIM, R. B.; LANZA, M. R. V.; SANTOS, M. C.. Carbon Modified with Vanadium Nanoparticles for Hydrogen Peroxide Electrogeneration. ELECTROCATALYSIS, v. 8, n. 4, p. 311-320, JUL 2017. (11/00002-8, 10/04539-3, 10/16511-6, 11/21656-6, 08/58789-0, 07/04759-0, 09/09145-6, 05/59992-6, 15/10314-8)

BRAMBILLA DE SOUZA, RODRIGO FERNANDO; TUSI, MARCELO MARQUES; BRANDALISE, MICHELE; DIAS, RICARDO RODRIGUES; LINARDI, MARCELO; SPINACE, ESTEVAM VITORIO; DOS SANTOS, MAURO COELHO; OLIVEIRA NETO, ALMIR. Preparation of PtSn/C-Rh and PtSn/C-CeO2 for Ethanol Electro-Oxidation. International Journal of Electrochemical Science, v. 5, n. 6, p. 895-902, JUN 2010. (05/59992-6, 09/09145-6, 07/07898-1)

SILVA, J. C. M.; DE SOUZA, R. F. B.; PARREIRA, L. S.; TEIXEIRA NETO, E.; CALEGARO, M. L.; SANTOS, M. C.. Ethanol oxidation reactions using SnO2@Pt/C as an electrocatalyst. APPLIED CATALYSIS B-ENVIRONMENTAL, v. 99, n. 1-2, p. 265-271, AUG 31 2010. (05/59992-6, 08/58788-4, 09/09145-6)

ROSARIO, A. V.; SANTOS, M. C.; MASCARO, L. H.; BULHOES, L. O. S.; PEREIRA, E. C.. Copper underpotential deposition on TiO2 electrodes: A voltammetric and electrochemical quartz crystal nanobalance study. Thin Solid Films, v. 518, n. 10, p. 2669-2673, MAR 1 2010. (05/59992-6)

DANIEL C. RASCIO; RODRIGO F. B. DE SOUZA; ÉRICO TEIXEIRA NETO; HUGO B. SUFFREDINI; MAURO C. SANTOS; MARCELO L. CALEGARO. Reaproveitamento de óxidos de manganês de pilhas descartadas para eletrocatálise da reação de redução de oxigênio em meio básico. Química Nova, v. 33, n. 3, p. 730-733, 2010-00-00. (05/59992-6, 08/58789-0, 07/05155-1)

CRISTOVAN, FERNANDO H.; LEMOS, SHERLAN G.; PEREIRA, ERNESTO C.. Systematic Evaluation of the Preparation of Conducting PANI/ABS Blends. Journal of Applied Polymer Science, v. 116, n. 2, p. 825-831, APR 15 2010. (05/59992-6, 05/00453-9, 04/04869-2, 03/09933-8)

DE SOUZA, R. F. B.; PARREIRA, L. S.; SILVA, J. C. M.; SIMOES, F. C.; CALEGARO, M. L.; GIZ, M. J.; CAMARA, G. A.; NETO, A. O.; SANTOS, M. C.. PtSnCe/C electrocatalysts for ethanol oxidation: DEFC and FTIR "in-situ" studies. INTERNATIONAL JOURNAL OF HYDROGEN ENERGY, v. 36, n. 18, p. 9-pg., 2011-09-01. (10/03037-4, 10/07831-7, 09/09145-6, 05/59992-6, 08/58788-4, 10/16511-6)

DE SOUZA, RODRIGO F. B.; NETO, ERICO TEIXEIRA; CALEGARO, MARCELO L.; SANTOS, E. A.; MARTINHO, HERCULANO S.; DOS SANTOS, MAURO COELHO. Ethanol Electro-oxidation on Pt/C Electrocatalysts: An "In Situ" Raman Spectroelectrochemical Study. ELECTROCATALYSIS, v. 2, n. 1, p. 7-pg., 2011-03-01. (09/09145-6, 05/59992-6)

MORAES, A.; ASSUMPCAO, M. H. M. T.; SIMOES, F. C.; ANTONIN, V. S.; LANZA, M. R. V.; HAMMER, P.; SANTOS, M. C.. Surface and Catalytical effects on Treated Carbon Materials for Hydrogen Peroxide Electrogeneration. ELECTROCATALYSIS, v. 7, n. 1, p. 60-69, JAN 2016. (05/59992-6, 08/58789-0, 07/04759-0, 09/09145-6, 10/04539-3, 11/21656-6, 09/07859-1)