Eletrocatálise IV: aspectos fundamentais e aplicados dos processos eletrocatalíticos, bio-eletrocatálise e instabilidades cinéticas

• Processo: 09/07629-6
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa BIOEN - Temático
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2009
• Data de Término da vigência: 30 de setembro de 2013
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Pesquisador responsável: Edson Antonio Ticianelli
• Beneficiário: Edson Antonio Ticianelli
• Instituição Sede: Instituto de Química de São Carlos (IQSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Pesquisadores principais:( Últimos ): Fabio Henrique Barros de Lima ; Germano Tremiliosi Filho ; Hamilton Brandão Varela de Albuquerque
• Pesquisadores principais:( Antigos ): Ernesto Rafael Gonzalez
• Pesquisadores associados: Hamilton Brandão Varela de Albuquerque
• Auxílio(s) vinculado(s): 13/50493-3 - Eletrocatálise e sua relação com dispositivos eletroquímicos aptos na geração de energia e em sensores de gases e vapores, AP.R; 12/21197-4 - Experimental assessment of the sensitiveness of an electrochemical oscillator towards chemical perturbations, PUB.ART
• Bolsa(s) vinculada(s): 12/24152-1 - Cinética complexa em sistemas eletroquímicos: mecanismos, análise de redes estequiométricas e simulações numéricas, BE.PQ; 13/06205-3 - Instabilidades cinéticas na interface eletrodo/solução: medida e variação da temperatura superficial, BP.DR; 13/10742-4 - Baterias recarregáveis de moléculas orgânicas/ar: electrocalisadores para a conversão seletiva entre 2-propanol/acetona, BP.IC; + mais bolsas vinculadas 12/18807-5 - Síntese, caracterização e aplicação de nanopartículas de metais nobres para a reação de eletro-oxidação de glicerol visando a aplicação em células a combustível., BP.PD; 12/04112-5 - Eletrocatálise em célula a combustível direta do etanol com a co-produção de alcoolquímico, BP.PD; 12/05627-9 - Síntese de nanopartículas de ouro usando glicerol como redutor em meio alcalino: estudo das variáveis de síntese e aplicação na oxidação de etanol, BP.IC; 12/07313-1 - Eletro-oxidação de misturas de combustíveis: instabilidades cinéticas e mecanismo, BP.DR; 12/09109-2 - Eletrocatálise das reações de oxidação de hidrogênio e borohidreto de sódio em catalisadores dispersos formados com ligas de hidreto metálico, BP.DD; 11/10982-0 - Padrões espaço-temporais em eletrocatálise: experimentos, modelagem e simulações numéricas, BP.PD; 11/03672-4 - Investigação da atividade de eletrocatalisadores nanoestruturados para a eletrooxidação de íons BH4- em eletrólito alcalino, BP.MS; 11/08776-2 - Estudos da eletro-oxidação de glicerol sobre eletrodos policristalinos de ouro e platina em meio ácido e alcalino por voltametria cíclica e espectroscopia de FTIR in situ: efeito da concentração do glicerol no mecanismo da reação., BP.IC; 11/09378-0 - Estudo da dinâmica complexa do sistema homogêneo oscilante Bromato/1,4-Ciclohexadiona/Ácido Sulfúrico utilizando nanobalança de cristal de quartzo, BP.IC; 11/07226-9 - Mapeamento da dinâmica oscilatória durante a eletroxidação de glicerol em meio ácido, BP.IC; 10/13816-0 - Investigação do Processo de Metanação de CO em Ânodos de Células a Combustviel PEMFC, BP.MS; 10/13875-7 - Eletrocatálise da Reação de Oxidação de Hidrogênio em Catalisadores Dispersos Formados com Ligas de Hidreto Metálico tipo AB5, BP.MS; 09/05545-0 - Eletrocatálise de oxidação de etanol em nanopartículas de ródio e platina-ródio: estudo do efeito da concentração de etanol e temperatura por espectrometria de massas on-line, BP.IC; 10/03534-8 - Síntese eletroquímica de nanopartículas metálicas em meio aquoso e em líquidos iônicos para aplicação em células à combustível de etanol e glicerol diretos, BP.PD; 10/07108-3 - Desenvolvimento de estratégias para aumentar a eficiência da reação de oxidação de etanol pelo mecanismo de 12 elétrons, dando CO2 como produto, no contexto das células a combustível de etanol direto, BP.PD; 10/02905-2 - Síntese, caracterização e avaliação de desempenho frente a reação de redução de oxigênio de eletrocatalisadores nanoestruturados preparados por métodos coloidais., BP.PD; 09/16449-1 - Instabilidades cinéticas em eletrocatálise: mecanismo e dinâmica espaço-temporal, BP.PD; 09/11073-3 - Investigação do mecanismo de eletro-oxidação do etanol em nanopartículas metálicas., BP.DR; 10/01397-3 - Influência dos ânions na eletro-oxidação oscilatória de metanol e etanol sobre platina, BP.IC; 09/08511-9 - Estudo do mecanismo da reação de eletro-oxidação do glicerol sobre catalisadores modelo em diferentes ambientes eletroquímicos por voltametria cíclica e técnicas espectroscópicas, BP.PD - menos bolsas vinculadas
• Assunto(s): Eletroquímica Células de combustível Oxidação Cinética Bioenergia
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: bio-células | células a combustível | cinética oscilatória | Eletrocatálise | eletro-oxidação de álcoois | eletrorredução de oxigênio | Eletroquímica

Resumo

Este projeto tem como objetivo o estudo dos processos eletrocatalíticos em sistemas eletroquímicos de conversão e armazenamento de energia, em particular envolvendo as reações em células a combustível, incluindo-se os casos de eletrodos bio-ativos. Será dada ênfase ao estudo da reação de redução de oxigênio e das reações de oxidação de alcoóis e hidrogênio deliberadamente contaminado por monóxido de carbono. A investigação envolverá também o estudo das instabilidades cinéticas normalmente encontradas nas reações de eletro-oxidação catalítica de moléculas orgânicas pequenas como ácido fórmico, metanol, etileno glicol, por exemplo. Serão estudados alguns aspectos fundamentais da eletrocatálise e das instabilidades cinéticas destas reações sobre eletrodos massivos de metais puros (mono e policristalinos) e ligas metálicas, e sobre eletrocatalisadores dispersos em carbono. Neste caso serão utilizadas nano-partículas de metais nobres puros, ligas metálicas, de estruturas caroço-casca de um metal de transição coberto por monocamadas de um metal nobre, e de óxidos metálicos. Finalmente, o desenvolvimento de biomateriais para biocélulas à combustível de baixa temperatura será também considerado, com foco na imobilização das enzimas oxidásicas como cloroperoxidase, peroxidase, lacase, tirosinase e glicose oxidase. Como etapa final, poderão ser desenvolvidos sistemas operacionais formados por eletrodos de difusão de gás, sobre os quais serão realizados estudos de reações eletrocatalisadas de interesse fundamental e aplicado. O projeto será executado por uma equipe constituída por membros permanentes incluindo 5 docentes, 2 pesquisadores não docentes, 2 técnicos especializados, e membros colaboradores temporários como pós-doutorandos, alunos de pós-graduação e de graduação, todos do Instituto de Química de São Carlos, USP. (AU)

Publicações científicas

(51)

(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)

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