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Eletro-oxidação de moléculas orgânicas pequenas em meio alcalino: cinética complexa e eletrocatálise

Processo: 13/24162-0
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de março de 2014
Vigência (Término): 28 de fevereiro de 2018
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
Pesquisador responsável:Ernesto Rafael Gonzalez
Beneficiário:Loriz Francisco Sallum
Instituição-sede: Instituto de Química de São Carlos (IQSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Bolsa(s) vinculada(s):15/20443-0 - Cinética oscilatória e eletrocatálise da eletrooxidação de moléculas orgânicas pequenas em superfície monocristalinas, BE.EP.DR
Assunto(s):Sistemas complexos   Eletrocatálise   Eletro-oxidação   Polióis   Eletroquímica   Cromatografia líquida de alta eficiência

Resumo

Estudos eletroquímicos em sistemas afastados do equilíbrio termodinâmico têm recebido destaque na comunidade científica, devido essencialmente à facilidade com que instabilidades emergem e também pela simplicidade em manipular os parâmetros de controle. O estudo da eletro-oxidação de moléculas orgânicas pequenas é certamente uma das principais questões nas pesquisas de eletrocatálise devido ao potencial uso em sistemas conversores de energia química em elétrica. Em meio alcalino, esses sistemas apresentarem algumas peculiaridades nas instabilidades dinâmicas, quando comparados com as reações em baixos valores de pH. Pode-se afirmar que, além de algumas observações experimentais isoladas, muito pouco se conhece atualmente sobre a dinâmica oscilatória de tais sistemas, assim como a sua relação com propriedades cinéticas em regime convencional. O presente projeto objetiva estudar, do ponto de vista mecanístico, a eletro-oxidação oscilatória de alguns polióis de cadeia curta em meio alcalino sobre superfícies policristalinas de platina, paládio e ouro. Para tal, serão realizadas análises cromatográficas on line e de nanobalança eletroquímica a cristal de quartzo (NECQ) in situ em conjunto com técnicas eletroquímicas convencionais, tendo em vista a elucidação do mecanismo associado às instabilidades. A combinação de técnicas eletroquímicas e Cromatografia Líquida de Alta Eficiência (HPLC) será on-line, para que assim seja possível fazer uma correspondência direta com a variação de concentração dos polióis e seus produtos reacionais solúveis ao longo da reação. Entre os parâmetros experimentais a serem investigados (concentração da molécula orgânica, do eletrólito, parâmetros elétricos de controle, entre outros), estudar-se-á ainda o efeito da natureza do cátion alcalino presente no eletrólito de suporte. Os estudos experimentais serão complementados por modelagem e simulações numéricas.

Publicações científicas (4)
(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)
SALLUM, LORIZ F.; MOTA-LIMA, ANDRESSA; GONZALEZ, ERNESTO R. Galvano- and Potentio-dynamic studies during ethanol electro-oxidation reaction in acid vs. alkaline media: Energy dissipation and blocking nature of potassium. Electrochimica Acta, v. 293, p. 247-259, JAN 10 2019. Citações Web of Science: 2.
SALLUM, LORIZ F.; GONZALEZ, ERNESTO R.; MOTA-LIMA, ANDRESSA. Quantifying the turnover frequency for ethanol electro-oxidation on polycrystalline Pt in acid and alkaline media. Electrochemistry Communications, v. 90, p. 26-29, MAY 2018. Citações Web of Science: 4.
SALLUM, LORIZ FRANCISCO; GONZALEZ, ERNESTO RAFAEL; MIGUEL FELIU, JUAN. Potential oscillations during electro-oxidation of ethanol on platinum in alkaline media: The role of surface sites. Electrochemistry Communications, v. 72, p. 83-86, NOV 2016. Citações Web of Science: 4.
DELMONDE, M. V. F.; SALLUM, L. F.; PERINI, N.; GONZALEZ, E. R.; SCHLOEGL, R.; VARELA, H. Electrocatalytic Efficiency of the Oxidation of Small Organic Molecules under Oscillatory Regime. Journal of Physical Chemistry C, v. 120, n. 39, p. 22365-22374, OCT 6 2016. Citações Web of Science: 10.
Publicações acadêmicas
(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)
SALLUM, Loriz Francisco. Eletro-Oxidação de Etanol em Meio Alcalino: Cinética Complexa e Eletrocatálise. 2018. Tese de Doutorado - Universidade de São Paulo (USP). Instituto de Química de São Carlos São Carlos.

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