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Desenvolvimento de eletrocatalisadores para a eletrorredução de CO2 e foto-eletrooxidação da água: investigação dos produtos reacionais por espectrometria de massas on-line em fluxo

Processo: 14/26699-3
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de julho de 2015
Vigência (Término): 30 de junho de 2019
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
Convênio/Acordo: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
Pesquisador responsável:Fabio Henrique Barros de Lima
Beneficiário:Mariana Romano Camilo Casale
Instituição-sede: Instituto de Química de São Carlos (IQSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:13/16930-7 - Eletrocatálise V: processos eletrocatalíticos de interconversão entre as energias química e elétrica, AP.TEM
Assunto(s):Nanopartículas   Eletrocatálise   Eletroquímica

Resumo

Com a crescente demanda de consumo de energia mundial e esgotamento das fontes dos combustíveis fósseis, aliado com a crise do aquecimento global, a obtenção de uma nova fonte de energia que não resulte em danos ambientais, que seja sustentável e de baixo custo, tem sido um dos maiores desafios atualmente. Desenvolver sistemas eletroquímicos que envolvam reações observadas na fotossíntese natural, para a síntese de produtos de valor agregado elevado, na chamada fotossíntese artificial, é o que motiva muitos pesquisadores e é alvo de intensa pesquisa. Assim, torna-se importante o desenvolvimento de eletrocatalisadores ativos e estáveis para a eletrorredução de CO2 e para a foto-eletrooxidação da água. Diante deste cenário, esse projeto de pesquisa tem como objetivo a síntese e testes da atividade, estabilidade e seletividade de eletrocatalisadores nanoestruturados, formados à base de Cu e ZnO para a eletrorredução da molécula de CO2 (eletrocatálise), em meio neutro, e à base de WO3 para a foto-eletrooxidação da água (foto-eletrocatálise), em meio ácido, neste segundo caso usando um simulador de luz solar como fonte de energia. Também, será considerada a foto-eletrooxidação de moléculas orgânicas simples, como o ácido fórmico e o etanol. Os eletrocatalisadores serão sintetizados e caracterizados por técnicas que envolvem hidrólise, redução química, e tratamento térmico. As atividades eletrocatalíticas e seletividade serão estudadas por técnicas eletroquímicas acopladas com espectrometria de massas em experimentos de DEMS (Differential Electrochemical Mass Spectrometry) em fluxo e on-line. Serão determinadas as correlações entre composição/estrutura das nanopartículas com a distribuição dos produtos reacionais. (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)
CAMILO, MARIANA R.; SILVA, WANDERSON O.; LIMA, FABIO H. B. Investigation of Electrocatalysts for Selective Reduction of CO2 to CO: Monitoring the Reaction Products by on line Mass Spectrometry and Gas Chromatography. Journal of the Brazilian Chemical Society, v. 28, n. 9, p. 1803-1815, SEP 2017. Citações Web of Science: 2.

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