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Grafeno modificado com nanopartículas de óxidos de rutênio e titânio: síntese, caracterização e aplicação em reações eletroquímicas

Processo: 15/12851-0
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
Vigência (Início): 01 de novembro de 2015
Vigência (Término): 29 de fevereiro de 2020
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
Pesquisador responsável:Ernesto Chaves Pereira de Souza
Beneficiário:Mariana Cristina Silva
Instituição-sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:13/07296-2 - CDMF - Centro de Desenvolvimento de Materiais Funcionais, AP.CEPID
Assunto(s):Eletroquímica   Síntese química   Grafenos   Rutênio   Titânio   Energia fotovoltaica

Resumo

Projeções estimam que a demanda energética irá duplicar até 2050, apontando que o consumo de energia global - que atualmente é de cerca de 15 TW - alcançará 30 TW. Baseando-se nesta previsão de aumento da demanda energética, bem como visando reduzir o papel dos combustíveis fósseis na matriz energética devido ao seu carater não renovável e poluente, a procura por alternativas energéticas é um dos principais desafios tecnológicos enfrentados atualmente. Tendo isto em vista, a utilização de energia solar é apontada como a potencial solução para o desafio energético, tanto por se tratar de uma fonte de energia limpa quanto por sua disponibilidade. Neste sentido, faz-se necessário a criação de dispositivos de conversão e armazenamento de energia solar e, para tanto, dos sistemas eletroquímica se destacam: as células fotovoltaicas e as células fotoeletroquímicas. Uma rota interessante para o armazanemento de energia solar é a sua utilização na obtenção de um combustível, dado que a energia de um fóton de luz visível é mais do que suficiente para promover muitas rotas de síntese química. O hidrogênio molecular é o combustível de maior interesse pois, além de ser não poluente, possui densidade gravimétrica de energia três vezes maior do que a gasolina. Qualquer que seja o novo tipo de dispositivo a ser construido, certamente terão que ser desenvolvidos novos materiais para eta finalidade. É claro que tal desenvolvimento depende também da compreensão das propriedades destes e da correlação entre síntese e propriedades para a otimização das mesmas. Neste sentido, este projeto se enquadra dentro de uma das linhas de pesquisa de materiais funcionais nanoestruturados para a aplicação em dispositivos eletroquímicos. Nesta linha de pesquisa, temos estudado, multicamadas metálicas para a aplicação como anodos em células a combustível; óxidos de diferentes metais de transição para a aplicação em dispositivos fotovoltaicos, de armazenamento de energia e sensores; e, polímeros condutores e outros materiais avançados de carbono, como grafeno e nanotubos de carbono. Finalmente, temos ainda trabalhado no desenvolvimento de materiais compósitos envolvendo, por exemplo, grafeno decorado com nanopartículas de óxidos. Desta forma, esta tese tratará na síntese e caracterização de filmes de grafeno modificado com nanopartículas de RuO2 e RuO2-TiO2 e a caracterização de suas propriedades eletrônicas, estruturais, morfológicas e eletroquímicas. (AU)

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