Redução Eletro-/fotoeletrocatalítica de CO2: Eficiência, Seletividade e Cinética Oscilatória

• Processo: 16/09746-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2016
• Data de Término da vigência: 09 de agosto de 2018
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Pesquisador responsável: Hamilton Brandão Varela de Albuquerque
• Beneficiário: Osmando Ferreira Lopes
• 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 Fotoeletrocatálise Redução de CO2 Catálise
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: cinética oscilatória | Eletrocatálise | fotoeletrocatálise | Redução de CO2 | Catálise

Resumo

A redução eletrocatalítica do CO2 a moléculas orgânicas (C1 e C2) é uma alternativa com grande potencial para mitigar impactos de mudanças climáticas, além da possibilidade de produção de energia de forma sustentável. Apesar da pesquisa a respeito da redução eletrocatalítica de CO2 ter sido iniciada no final da década de 60, vários desafios tecnológicos e fundamentais precisam ainda serem superados nesta área, tais como, o aumento da atividade eletrocatalítica, a diminuição do sobrepotencial e o controle da seletividade dos produtos formados. Portanto, os objetivos deste projeto são: (i) investigar o efeito das propriedades dos eletrocatalisadores de cobre (Cu) e prata (Ag) - tamanho de partícula, morfologia e composição química - na sua atividade catalítica e seletividade na reação de redução do CO2; (ii) investigar o papel das condições operacionais do sistema reacional tais como pH, temperatura e a natureza e concentração da solução eletrolítica na atividade eletrocatalítica, seletividade e mecanismo da reação de redução do CO2; (iii) será proposto um sistema fotoeletroquímico utilizando um cátodo de Cu ou Ag combinado com um ânodo fotoativo contendo um semicondutor tipo n (c.f. TiO2 ou BiVO4) com intuito de diminuir os valores de sobrepotencial e controlar a seletividade do processo de redução do CO; (iv) serão realizados experimentos de redução eletrocatalítica do CO2 em regime oscilatório, já que nestas condições é possível obter informações mecanísticas que são inacessíveis em regime regular, além da possibilidade de se obter uma maior eficiência catalítica. As técnicas de espectrometria diferencial de massas eletroquímica on line, cromatografia líquida de alto desempenho, espectroscopia na região do infravermelho in situ serão utilizadas para monitorar os produtos formados em fase gasosa, líquida e espécies intermediárias, respectivamente.

Publicações científicas

(13)

(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)

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