Busca avançada
Ano de início
Entree

Relações catálise-nanoestrutura-propriedades e estudos dos mecanismos de reação: estabelecendo bases para o desenho de catalisadores multifuncionais

Processo: 14/12255-6
Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Regular
Vigência: 01 de setembro de 2014 - 28 de fevereiro de 2017
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
Pesquisador responsável:Hebe de las Mercedes Villullas
Beneficiário:Hebe de las Mercedes Villullas
Instituição-sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Araraquara. Araraquara , SP, Brasil
Pesq. associados:Denis Ricardo Martins de Godoi ; Elisete Aparecida Batista
Assunto(s):Eletroquímica  Nanocompósitos  Oxidação  Células de combustível  Catalisadores 

Resumo

Fontes renováveis e tecnologias alternativas são hoje indispensáveis para a produção de energia com baixo impacto ambiental. As células a combustível são dispositivos alternativos de produção energética que permitem ganhos substanciais de eficiência e redução das emissões de CO2. Perante as novas perspectivas de empregar membranas de troca aniônica como eletrólito de células alcalinas, surge a possibilidade de gerar energia oxidando combustíveis como metanol e bioetanol empregando catalisadores multifuncionais sem Pt. Estes sistemas não foram ainda estudados o bastante para fundamentar o desenho de catalisadores para meio alcalino com altos desempenhos. A abordagem proposta nesse projeto consiste na realização de estudos comparativos e sistemáticos visando estabelecer correlações entre propriedades químicas, estruturais e eletrônicas e as atividades catalíticas e mecanismos de reação, de modo a estabelecer bases racionais para desenvolver novos catalisadores multifuncionais. Serão estudados os efeitos da composição de catalisadores baseados em Pd combinado com diferentes metais de transição (Ru, Sn, Ir, Au, Ni, Cu ou Ag). As interações metal-suporte serão avaliadas utilizando suportes nanocompósitos carbono-óxido com diferentes óxidos de metal de transição (TiO2, CeO2, SnO2, ZrO2, WO3 e MoO3). Os mecanismos de oxidação do metanol e etanol serão estudados combinando a determinação de produtos e intermediários de reação (HPLC e/ou espectrometria de massas) com técnicas espectroscópicas (FTIRAS). Estudos da redução de oxigênio envolverão a avaliação da atividade catalítica, bem como a quantificação do peróxido de hidrogênio formado. (AU)

Publicações científicas (7)
(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)
OMETTO, FELIPE B.; CARBONIO, EMILIA A.; TEIXEIRA-NETO, ERICO; VILLULLAS, HEBE M. Changes induced by transition metal oxides in Pt nanoparticles unveil the effects of electronic properties on oxygen reduction activity. JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY A, v. 7, n. 5, p. 2075-2086, FEB 7 2019. Citações Web of Science: 1.
VILLULLAS, HEBE M.; OMETTO, FELIPE B.; ALVARENGA, GABRIEL M.; VICENTIN, FLAVIO C. A novel electrochemical cell for operando X-ray absorption measurements at low energies: Probing electrochemically induced electronic changes in palladium. Electrochemistry Communications, v. 94, p. 14-17, SEP 2018. Citações Web of Science: 1.
GUO, JUNSONG; CHEN, RONGRONG; ZHU, FU-HUN; SUN, SHI-GANG; VILLULLAS, HEBE M. New understandings of ethanol oxidation reaction mechanism on Pd/C and Pd2Ru/C catalysts in alkaline direct ethanol fuel cells. APPLIED CATALYSIS B-ENVIRONMENTAL, v. 224, p. 602-611, MAY 2018. Citações Web of Science: 36.
GALLO, IRA B. C.; CARBONIO, EMILIA A.; VILLULLAS, HEBE M. What Determines Electrochemical Surface Processes on Carbon Supported PdAu Nanoparticles?. ACS CATALYSIS, v. 8, n. 3, p. 1818-1827, MAR 2018. Citações Web of Science: 6.
ALVARENGA, GABRIEL M.; COUTINHO GALLO, IRA B.; VILLULLAS, HEBE M. Enhancement of ethanol oxidation on Pd nanoparticles supported on carbon-antimony tin oxide hybrids unveils the relevance of electronic effects. JOURNAL OF CATALYSIS, v. 348, p. 1-8, APR 2017. Citações Web of Science: 20.
GODOI, DENIS R. M.; VILLULLAS, HEBE M.; ZHU, FU-CHUN; JIANG, YAN-XIA; SUN, SHI-GANG; GUO, JUNSONG; SUN, LILI; CHEN, RONGRONG. A comparative investigation of metal-support interactions on the catalytic activity of Pt nanoparticles for ethanol oxidation in alkaline medium. Journal of Power Sources, v. 311, p. 81-90, APR 15 2016. Citações Web of Science: 23.
GENTIL, R.; VILLULLAS, H. M. Oxygen reduction activity and methanol tolerance of carbon-supported PtV nanoparticles and the effects of heat treatment at low temperatures. Journal of Solid State Electrochemistry, v. 20, n. 4, SI, p. 1119-1129, APR 2016. Citações Web of Science: 5.

Por favor, reporte erros na lista de publicações científicas escrevendo para: cdi@fapesp.br.