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Caracterização física e desempenho em células a combustível unitárias de álcoois diretas empregando nanocatalisadores de morfologia core@shell em meio alcalino

Processo: 13/25632-0
Linha de fomento:Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
Vigência (Início): 25 de abril de 2014
Vigência (Término): 24 de abril de 2015
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
Pesquisador responsável:Adalgisa Rodrigues de Andrade
Beneficiário:Rodrigo Garcia da Silva
Supervisor no Exterior: Boniface Kokoh
Instituição-sede: Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto (FFCLRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
Local de pesquisa : Université de Poitiers, França  
Vinculado à bolsa:12/07464-0 - Síntese e aplicação de nanocatalisadores baseados em morfologia core-shell para a eletro-oxidação de álcoois em meio alcalino, BP.DR
Assunto(s):Eletroquímica

Resumo

A síntese e a utilização de nanocatalisadores core@shell, de elevada organização morfológica, tornou-se um grande atrativo no ramo de pesquisas em células a combustível devido ao grande incremento quanto à oxidação de moléculas orgânicas promovidas por estas superfícies catalíticas nanoestruturadas. A caracterização física desta classe morfológica de nanopartículas é fundamental para verificar a eficiência do método de síntese empregado para a obtenção do eletrocatalisador e compreender as propriedades catalíticas em escala nanométrica. Para este fim, técnicas como XPS (X-ray Photoelectron Spectroscopy ou Espectroscopia de Fotoelétrons de Raios X) e HAADF-STEM (High-Angle Annular Dark-Field/Scanning Transmission Electron Microscopy) são empregadas para analisar a superfície, composição e distribuição dos metais constituintes dos nanocatalisadores, obtendo um mapeamento completo de sua estrutura e morfologia.Para complementar a investigação das atividades eletrocatalíticas promovidas por esta classe de nanocatalisadores, empregados para a oxidação direta de alcoóis, faz-se necessário a aplicação de técnicas online e in situ, com o objetivo de identificar intermediários gerados e elucidar as vias e mecanismos reacionais seguidas para cada composição específica dos nanocatalisadores. Assim, os experimentos de DEMS (Differential Electrochemical Mass Spectrometry) online e FTIR (Fourier Transform Infrared Spectroscopy) in situ, integrados às técnicas eletroquímicas, apresentam-se como excelentes ferramentas, propícias para a avaliação da eficiência e desempenho dos eletrocatalisadores.Durante um primeiro momento da realização do estágio BEPE, serão realizados experimentos de caracterização física dos nanocatalisadores preparados durante a execução do Projeto de Pesquisa aprovado pela FAPESP no Brasil, a fim de analisar a superfície, composição e distribuição dos metais constituintes dos nanocatalisadores, obtendo um mapeamento completo de sua estrutura e morfologia. Posteriormente, serão realizadas eletrólises, a potencial controlado, em meio alcalino para promover a oxidação dos alcoóis investigados, com análises simultâneas dos produtos adsorvidos na interface, através da técnica de Espectroscopia de Reflectância de Infravermelho e HPLC online. Os estudos no estágio BEPE serão finalizados com a elucidação e proposta de mecanismos para oxidação dos alcoóis em questão, ao utilizar os nanocatalisadores sintetizados neste trabalho. (AU)

Publicações científicas
(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)
HOLADE, YAOVI; DA SILVA, RODRIGO G.; SERVAT, KARINE; NAPPORN, TEKO W.; CANAFF, CHRISTINE; DE ANDRADE, ADALGISA R.; KOKOH, KOUAKOU B. Facile synthesis of highly active and durable PdM/C (M = Fe, Mn) nanocatalysts for the oxygen reduction reaction in an alkaline medium. JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY A, v. 4, n. 21, p. 8337-8349, JUN 7 2016. Citações Web of Science: 22.

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