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Estudos da influência das interações metal-suporte no mecanismo da reação de oxidação de etanol em nanopartículas de PD

Processo: 16/05041-5
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Mestrado
Vigência (Início): 01 de junho de 2016
Vigência (Término): 28 de fevereiro de 2018
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
Pesquisador responsável:Hebe de las Mercedes Villullas
Beneficiário:Gabriel Martins de Alvarenga
Instituição-sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Araraquara. Araraquara , SP, Brasil
Assunto(s):Eletrocatálise   Eletroquímica

Resumo

Esse projeto propõe realizar um estudo comparativo e sistemático da reação de oxidação de etanol em meio alcalino sobre nanopartículas de Pd ancoradas em suportes híbridos contendo carbono e óxidos de metais de transição (SnO2/Sb2O5 e TiO2) com a finalidade de elucidar a influência no mecanismo reacional das interações metal-suporte. Estas interações usualmente promovem variações das propriedades eletrônicas do metal que, pela sua vez, podem modificar consideravelmente as energias de adsorção tanto do etanol quanto de intermediários e/ou produtos da reação. Assim sendo, as características eletrônicas do Pd -que é o componente que fornece os sítios de reação- podem afetar a velocidade das várias etapas do mecanismo onde participam espécies adsorvidas modificando a distribuição dos produtos de reação. A proposta envolve a utilização de suportes híbridos com diferentes quantidades de óxidos (entre 10 e 50%, em massa), variações na nanoestrutura dos catalisadores (Pd/C-óxido vs. Pd/óxido/C), e estudos da ocupação eletrônica da banda 4d do Pd por espectroscopia de absorção de raios X (XAS), bem como a avaliação através de medidas por espectroscopia fotoeletrônica de raios X (XPS) dos efeitos das interações metal-suporte na energia de ligação do sinal Pd 3d. Estes estudos serão combinados com a avaliação da atividade catalítica por técnicas eletroquímicas (varreduras de potencial e cronoamperometria) e da distribuição dos produtos de reação por técnicas espectroscópicas (FTIR), objetivando subsidiar o desenvolvimento de novos catalisadores multifuncionais para anodos de células a combustível alcalinas para a geração de energia empregando etanol como combustível.

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)
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.
ALVARENGA, G. M.; VILLULLAS, H. M. Transition metal oxides in the electrocatalytic oxidation of methanol and ethanol on noble metal nanoparticles. CURRENT OPINION IN ELECTROCHEMISTRY, v. 4, n. 1, p. 39-44, AUG 2017. Citações Web of Science: 10.
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.
Publicações acadêmicas
(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)
ALVARENGA, Gabriel Martins de. Estudos da influência das interações metal-suporte no mecanismo de reação de oxidação de etanol em nanopartículas de Pd. 2018. 69 f. Dissertação de Mestrado - Universidade Estadual Paulista "Júlio de Mesquita Filho" Instituto de Química..

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