Investigação in-situ/operando do processo de hidrogenação de CO2 sobre superfícies de Au/carbono dopado com nitrogênio: explorando propriedades cataliticamente importantes

• Processo: 17/25882-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Mestrado
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2018
• Data de Término da vigência: 31 de outubro de 2018
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Pesquisador responsável: Pedro Henrique Cury Camargo
• Beneficiário: Thaylan Pinheiro Araújo
• Supervisor: Jose Antonio Rodriguez
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Brookhaven National Laboratory, Estados Unidos
• Vinculado à bolsa: 17/07564-8 - Nanomateriais híbridos para conversão de energia: integrando nanoestruturas plasmônicas e nanomateriais fotoluminescentes, BP.MS
• Assunto(s): Química de superfície Hidrogenação Dióxido de carbono In situ Impactos ambientais
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Ap-Irras | Ap-Xps | Au | CO2 hydrogenation | In Situ | N-Doped Carbon Surfaces | Operando Studies | Catalysis and surface chemistry

Resumo

Reciclar o CO2, hidrogenando-o a combustíveis ou produtos químicos de valor agregado, é uma abordagem excelente para mitigar as preocupações ambientais ou os danos das emissões de CO2, bem como para gerar combustíveis renováveis. Neste contexto, devido ao papel central desempenhado por catalisadores heterogêneos no avanço desse processo de reciclagem, neste projeto de pesquisa, buscamos avaliar os desempenhos catalíticos frente a reação de hidrogenação de CO2 de uma série promissora de materiais híbridos de catalisadores compostos de nanopartículas de ouro bem definidas (Au) suportadas sobre materiais porosos de carbono dopados com nitrogênio. Além disso, e mais importante, pretendemos combinar estudos in situ/operando de espectroscopia de fotoelétrons de raio-X de pressão ambiente (AP-XPS) e espectroscopia de absorção e reflexão de infravermelho (IRRAS) para proceder a uma análise detalhada e sistemática das propriedades de importância catalítica das interfaces de carbono dopado com nitrogênio/ouro, sob condições típicas de reação de hidrogenação de CO2. Dessa forma, esperamos adquirir mais informações sobre a origem, a natureza dos sítios ativos e os mecanismos de reação associados à atividade catalítica e ao comportamento de seletividade de nossos sistemas catalíticos heterogêneos. Finalmente, construir este tipo de compreensão fundamental pode nos permitir, em termos mais racionais e eficientes, projetar e otimizar catalisadores heterogêneos altamente ativos e seletivos para o referido processo de hidrogenação de CO2. (AU)