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Eletrocatalisadores híbridos baseados em nanopartículas de Pd, Pt e Sn, e em nanobarras de céria para aplicação em células a combustível

Processo: 17/26288-1
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado
Vigência (Início): 01 de abril de 2018
Vigência (Término): 28 de fevereiro de 2021
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
Pesquisador responsável:Mauro Coelho dos Santos
Beneficiário:Victor dos Santos Pinheiro
Instituição-sede: Centro de Ciências Naturais e Humanas (CCNH). Universidade Federal do ABC (UFABC). Ministério da Educação (Brasil). Santo André , SP, Brasil
Assunto(s):Eletroquímica   Catalisadores   Materiais híbridos   Nanopartículas metálicas   Células de combustível   Baterias   Oxidação   Etanol   Oxirredução   Oxigênio

Resumo

O aquecimento global e o esgotamento dos combustíveis fósseis têm causado grandes preocupações para a sociedade, sendo assim, faz-se necessária a busca e o estudo de formas de energia sustentável e renovável. Nesse sentido, as células a combustível e as baterias metal/ar são de grande interesse, e é de grande importância o estudo de materiais mais eficientes e com melhor custo-benefício, que possam ser utilizados nesses dispositivos. Tendo em vista esses desafios, este projeto visa desenvolver eletrocatalisadores híbridos baseados em nanopartículas de Pd, Pt e Sn, e em nanobarras de céria (NR CeO2), suportados em carbono Vulcan XC-72 e em nanotubos de carbono, para serem aplicados em células a combustível. Para avaliar esses eletrocatalisadores serão estudadas a Reação de Redução de Oxigênio (RRO), Reação de Desprendimento de Oxigênio (RDO) e a Reação de Oxidação de Etanol (ROE), em meio alcalino e/ou ácido. Os eletrocatalisadores serão caracterizados por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET), Difração de Raios X (DRX), área superficial por BET, ângulo de contato, potencial zeta e espectroscopia fotoeletrônica de raios X (XPS). Será feita ainda a avaliação por espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (ATR-FTIR) in situ de subprodutos formados na ROE. A RRO será estudada pela técnica do eletrodo de disco-anel rotatório (RRDE) e a RDO com a técnica do eletrodo de disco rotatório (RDE). Os eletrocatalisadores serão ainda aplicados em experimentos de célula a combustível e será verificada sua aplicabilidade em baterias metal/ar. (AU)

Matéria(s) publicada(s) na Agência FAPESP sobre a bolsa:
Pesquisa testa o uso de nióbio como catalisador em célula a combustível 
Matéria(s) publicada(s) no Pesquisa para Inovação FAPESP sobre a bolsa:
Pesquisa testa o uso de nióbio como catalisador em célula a combustível 
Pesquisa testa o uso de nióbio como catalisador em célula a combustível 
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Publicações científicas (8)
(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)
PINHEIRO, VICTOR S.; SOUZA, FELIPE M.; GENTIL, TUANI C.; NASCIMENTO, ALINE N.; BOHNSTEDT, PAULA; PARREIRA, LUANNA S.; PAZ, EDSON C.; HAMMER, PETER; SAIRRE, I, MIRELA; BATISTA, BRUNO L.; SANTOS, MAURO C. Sn-containing electrocatalysts with a reduced amount of palladium for alkaline direct ethanol fuel cell applications. RENEWABLE ENERGY, v. 158, p. 49-63, OCT 2020. Citações Web of Science: 0.
SOUZA, FELIPE M.; NANDENHA, JULIO; OLIVEIRA, VITOR H. A.; PAZ, EDSON C.; PINHEIRO, VICTOR S.; AVEIRO, LUCI R.; PARREIRA, LUANNA S.; SILVA, JULIO C. M.; BATISTA, BRUNO L.; NETO, ALMIR O.; SANTOS, MAURO C. The effect of support on Pd1Nb1 electrocatalysts for ethanol fuel cells. RENEWABLE ENERGY, v. 150, p. 293-306, MAY 2020. Citações Web of Science: 0.
MOURA SOUZA, F.; BOHNSTEDT, P.; PINHEIRO, V. S.; OLIVEIRA, L. A.; BATISTA, B. L.; PARREIRA, L. S.; ANTUNES, R. A.; SANTOS, M. C. Niobium increasing the electrocatalytic activity of palladium for alkaline direct ethanol fuel cell. JOURNAL OF ELECTROANALYTICAL CHEMISTRY, v. 858, FEB 1 2020. Citações Web of Science: 0.
AVEIRO, L. R.; DA SILVA, A. G. M.; CANDIDO, E. G.; PAZ, E. C.; PINHEIRO, V. S.; PARREIRA, L. S.; SOUZA, F. M.; ANTONIN, V. S.; CAMARGO, P. H. C.; DOS SANTOS, M. C. MnO2/Vulcan-Based Gas Diffusion Electrode for Mineralization of Diazo Dye in Simulated Effluent. ELECTROCATALYSIS, v. 11, n. 3 JAN 2020. Citações Web of Science: 0.
PAZ, EDSON C.; PINHEIRO, VICTOR S.; SOUSA JOCA, JHONNY FRANK; SOTANA DE SOUZA, RAFAEL AUGUSTO; GENTIL, TUANI C.; LANZA, MARCOS R. V.; MOISES DE OLIVEIRA, HUEDER PAULO; PEREIRA NETO, ANA MARIA; GAUBEUR, IVANISE; SANTOS, MAURO C. Removal of Orange II (OII) dye by simulated solar photoelectro-Fenton and stability of WO2.72/Vulcan XC72 gas diffusion electrode. Chemosphere, v. 239, JAN 2020. Citações Web of Science: 0.
PAZ, EDSON C.; PINHEIRO, VICTOR S.; AVEIRO, LUCI R.; SOUZA, FERNANDA L.; LANZA, V, MARCOS R.; SANTOS, MAURO G. Hydrogen Peroxide Electrogeneration by Gas Diffusion Electrode Modified with Tungsten Oxide Nanoparticles for Degradation of Orange II and Sunset Yellow FCF Azo Dyes. Journal of the Brazilian Chemical Society, v. 30, n. 9, p. 1964-1975, SEP 2019. Citações Web of Science: 0.
GENTIL, TUANI C.; PINHEIRO, VICTOR S.; PAZ, EDSON C.; SOUZA, FELIPE M.; PARREIRA, LUANNA S.; SANTOS, MAURO C. Addition of CeO2 Nanorods in PtSn-Based Electrocatalysts for Ethanol Electrochemical Oxidation in Acid Medium. Journal of the Brazilian Chemical Society, v. 30, n. 8, p. 1634-1646, AUG 2019. Citações Web of Science: 0.
PINHEIRO, VICTOR S.; PAZ, EDSON C.; AVEIRO, LUCI R.; PARREIRA, LUANNA S.; SOUZA, FELIPE M.; CAMARGO, PEDRO H. C.; SANTOS, MAURO C. Mineralization of paracetamol using a gas diffusion electrode modified with ceria high aspect ratio nanostructures. Electrochimica Acta, v. 295, p. 39-49, FEB 1 2019. Citações Web of Science: 3.

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