Desenvolvimento de Eletrocatalisadores para as Reações de Hidrogênio

• Processo: 16/07848-3
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2016
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2017
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Pesquisador responsável: Almir Oliveira Neto
• Beneficiário: Thiago Lopes
• Instituição Sede: Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN). Secretaria de Desenvolvimento Econômico (São Paulo - Estado). São Paulo , SP, Brasil
• Assunto(s): Eletroquímica Células de combustível
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Catalisadores Não-Preciosos Baseados em Carbono | célula a combustível | Célula a Combustível Regenerativa de Hidrogênio | Hidrogênio Contaminado com Monóxido de Carbono de Reforma do Metano | Nanomateriais Seletivos para a Oxidação e Evolução de Hidrogênio | Tolerância a Monóxido de Carbono | Eletroquímica

Resumo

Projeções governamentais apontam um aumento de aproximadamente 50% na demanda de energia elétrica para a próxima década no Brasil. Por outro lado, o INDC Brasileiro apresentado na COP21 propõe uma redução de 43% nas emissões de gases do efeito estufa até o ano de 2030. Assim, ciência e tecnologia têm papel fundamental em reduzir os custos de tecnologias direcionadas para energias renováveis e de baixo carbono, promovendo a equalização entre a crescente demanda doméstica por energia (incluindo combustíveis) e o ambicioso INDC Brasileiro. Considerando os possíveis cenários para uma sociedade futura sustentável, a economia do hidrogênio tem sido destacada. Contudo, os sistemas atuais que interconvertem hidrogênio-energia elétrica são baseados em catalisadores raros (não abundantes no Brasil) e pouco seletivos (contaminado por p. ex. CO), e em tecnologias importadas, resultando na inviabilização destes sistemas para o cenário doméstico. Neste sentido, a presente proposta de pesquisa propõe uma abordagem promissora no desenvolvimento de novos eletrocatalisadores seletivos às reações de oxidação e evolução de hidrogênio, voltados à realidade doméstica (baseado em elementos abundantes no Brasil). Neste estudo objetiva-se a compreensão dos fatores que contribuem para a atividade eletrocatalítica em catalisadores baseados nas nanoestruturas do carbono (ou tendo estes como suporte), como a eletronegatividade do heteroátomo dopante, bem como a quantificação e determinação do(s) sítio(s) ativo(s) nestes nanomateriais emergentes.

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)

MALKO, DANIEL; KUCERNAK, ANTHONY; LOPES, THIAGO. Performance of Fe-N/C Oxygen Reduction Electrocatalysts toward NO2-, NO, and NH2OH Electroreduction: From Fundamental Insights into the Active Center to a New Method for Environmental Nitrite Destruction. Journal of the American Chemical Society, v. 138, n. 49, p. 16056-16068, DEC 14 2016. (14/50279-4, 14/09087-4, 16/07848-3)

MALKO, DANIEL; KUCERNAK, ANTHONY; LOPES, THIAGO. In situ electrochemical quantification of active sites in Fe-N/C non-precious metal catalysts. NATURE COMMUNICATIONS, v. 7, OCT 31 2016. (14/50279-4, 14/09087-4, 16/07848-3)