Carbonitretos Metálicos e Compósitos de Carbono Nanoestruturados como Eletrocatalisadores Não-nobres para a Reação de Redução de Oxigênio

• Processo: 16/06197-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de junho de 2016
• Data de Término da vigência: 31 de maio de 2018
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Pesquisador responsável: Fabio Henrique Barros de Lima
• Beneficiário: Nelson Alexandre Galiote Silva
• 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): Eletrocatálise Oxirredução Eletroquímica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Carbonitretos | Compósitos de Carbono dopado | Eletrocatálise | Reação de Redução de Oxigênio | Eletroquímica

Resumo

O desenvolvimento de dispositivos de alta eficiência de conversão de energia é de grande importância no atual cenário tecnológico mundial para o desenvolvimento de uma sociedade sustentável, com fontes não poluentes e confiáveis. Neste contexto, dispositivos eletroquímicos, como as células a combustível de hidrogênio ou de combustíveis líquidos diretos como álcoois e ácido fórmico ou íons formato, aparecem em destaque devido à alta eficiência de eletro-conversão de energia. No entanto, a reação de redução de oxigênio (RRO) é o entrave tecnológico destes sistemas, apresentando sobrepotenciais que limitam a eficiência energética de aplicação. Atualmente, os melhores desempenhos eletrocatalíticos para a RRO são obtidos com a utilização de materiais eletródicos baseados em metais nobres como, por exemplo, platina e paládio, o que eleva o custo dos dispositivos. Além disso, estes eletrocatalisadores não apresentam estabilidade satisfatória para longos tempos de operação. Neste sentido, há a necessidade do desenvolvimento de eletrocatalisadores alternativos, de menor custo, formados metais abundantes e que apresentem alta atividade e estabilidade para a RRO. Portanto, este projeto de pesquisa tem como objetivo a síntese e investigação de materiais que satisfaçam essas condições, baseados em carbonitretos de molibdênio e compósitos de carbono dopados com nitrogênio e ferro, para serem empregados nos cátodos de células a combustível que operam com eletrólito polimérico de troca de prótons.

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)

GALIOTE, N. A.; OLIVEIRA, F. E. R.; LIMA, F. H. B.. FeCo-N-C oxygen reduction electrocatalysts: Activity of the different compounds produced during the synthesis via pyrolysis. APPLIED CATALYSIS B-ENVIRONMENTAL, v. 253, p. 300-308, SEP 15 2019. (13/16930-7, 16/06197-9, 16/13323-0)

OLIVEIRA, FRANCISCA E. R.; GALIOTE, NELSON A.; LIMA, FABIO H. B.. Investigation of Earth-Abundant Oxygen Reduction Electrocatalysts for the Cathode of Passive Air-Breathing Direct Formate Fuel Cells. CATALYSTS, v. 8, n. 8, AUG 2018. (13/16930-7, 16/06197-9, 16/13323-0)