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
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 2018
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2021
• Área de 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). Santo André , SP, Brasil
• Assunto(s): Eletroquímica Catalisadores Materiais híbridos Nanopartículas metálicas Células de combustível Baterias Oxidação Etanol Oxirredução Oxigênio
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: ar | Célula à Combustível e Baterias metal | Nanobarras de Céria | nanoestruturas hibridas | oxidação de etanol | Reação de Desprendimento de Oxigênio | Reação de Redução de Oxigênio | Eletroquímica

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)

Publicações científicas

(20)

(As publicações científicas contidas nesta página são originárias da Web of Science ou da SciELO, cujos autores mencionaram números dos processos FAPESP concedidos a Pesquisadores Responsáveis e Beneficiários, sejam ou não autores das publicações. Sua coleta é automática e realizada diretamente naquelas bases bibliométricas)

GENTIL, TUANI C.; PINHEIRO, VICTOR S.; SOUZA, FELIPE M.; DE ARAUJO, MARCOS L.; MANDELLI, DALMO; BATISTA, BRUNO L.; DOS SANTOS, MAURO C.. Acetol as a high-performance molecule for oxidation in alkaline direct liquid fuel cell. RENEWABLE ENERGY, v. 165, n. 1, p. 37-42, MAR 2021. (17/22976-0, 17/21846-6, 15/10314-8, 18/18675-8, 18/01258-5, 17/10118-0, 17/26288-1)

KOMATSU, JENNY S.; SOUZA, FELIPE M.; PINHEIRO, VICTOR S.; BOHNSTEDT, PAULA; DE PAPE, POL W. G.; MANDELLI, DALMO; SANTOS, MAURO C.; CARVALHO, WAGNER A.. Cotton fabric derived alpha Fe magnetic porous carbon as electrocatalyst for alkaline direct ethanol fuel cell. CATALYSIS TODAY, v. 381, p. 65-75, DEC 1 2021. (17/22976-0, 15/10314-8, 17/10118-0, 18/01258-5, 18/26307-9, 17/26288-1, 17/24931-4, 17/21846-6)

PINHEIRO, VICTOR S.; SOUZA, FELIPE M.; GENTIL, TUANI C.; NASCIMENTO, ALINE N.; PARREIRA, LUANNA S.; SAIRRE, MIRELA, I; BATISTA, BRUNO L.; SANTOS, MAURO C.. Pd-Pt nanoparticles combined with ceria nanorods for application in oxygen reduction reactions in alkaline direct ethanol fuel cell cathodes. Journal of Alloys and Compounds, v. 899, p. 14-pg., 2022-04-05. (15/10314-8, 17/10118-0, 20/14100-0, 17/26288-1, 18/18675-8, 17/22976-0, 17/21846-6)

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. (17/26288-1, 15/10314-8, 17/22976-0, 17/10118-0, 17/21846-6, 18/26307-9)

PINHEIRO, VICTOR S.; SOUZA, FELIPE M.; GENTIL, TUANI C.; NASCIMENTO, ALINE N.; PARREIRA, LUANNA S.; HAMMER, PETER; SAIRRE, MIRELA I.; BATISTA, BRUNO L.; SANTOS, MAURO C.. Electrocatalysts based on low amounts of palladium combined with tin nanoparticles and cerium dioxide nanorods for application as ADEFC anodes. INTERNATIONAL JOURNAL OF HYDROGEN ENERGY, v. 46, n. 79, p. 39438-39456, NOV 16 2021. (17/21846-6, 17/10118-0, 18/18675-8, 20/14100-0, 15/10314-8, 17/26288-1, 17/22976-0)

SANTOS, MAURO C.; ANTONIN, VANESSA S.; SOUZA, FELIPE M.; AVEIRO, LUCI R.; PINHEIRO, VICTOR S.; GENTIL, TUANI C.; LIMA, THAYS S.; MOURA, JOAO P. C.; SILVA, CAROLINA R.; LUCCHETTI, LANNA E. B.; et al. Decontamination of wastewater containing contaminants of emerging concern by electrooxidation and Fenton-based processes - A review on the relevance of materials and methods. Chemosphere, v. 307, p. 26-pg., 2022-11-01. (17/22976-0, 18/18675-8, 17/21846-6, 17/10118-0, 20/14100-0, 17/26288-1, 15/10314-8)

MACHADO, MARIA LUCIA O.; PAZ, EDSON C.; PINHEIRO, VICTOR S.; DE SOUZA, RAFAEL AUGUSTO S.; PEREIRA NETO, ANA MARIA; GAUBEUR, IVANISE; DOS SANTOS, MAURO C.. Use of WO2.72 Nanoparticles/Vulcan (R) XC72 GDE Electrocatalyst Combined with the Photoelectro-Fenton Process for the Degradation of 17 alpha-Ethinylestradiol (EE2). ELECTROCATALYSIS, v. 13, n. 4, p. 12-pg., 2022-04-15. (16/23878-0, 17/26288-1)

GENTIL, TUANI C.; PINHEIRO, VICTOR S.; SOUZA, FELIPE M.; DE ARAUJO, MARCOS L.; MANDELLI, DALMO; BATISTA, BRUNO L.; DOS SANTOS, MAURO C.. Acetol as a high-performance molecule for oxidation in alkaline direct liquid fuel cell. RENEWABLE ENERGY, v. 165, p. 6-pg., 2021-03-01. (17/21846-6, 17/22976-0, 15/10314-8, 17/10118-0, 18/18675-8, 17/26288-1, 18/01258-5)

GENTIL, TUANI C.; MINICHOVA, MARIA; BRIEGA-MARTOS, VALENTIN; PINHEIRO, VICTOR S.; SOUZA, FELIPE M.; MOURA, JOAO PAULO C.; SILVA, JULIO CESAR M.; BATISTA, BRUNO L.; SANTOS, MAURO C.; CHEREVKO, SERHIY. Stability of supported Pd-based ethanol oxidation reaction electrocatalysts in alkaline media. JOURNAL OF CATALYSIS, v. 440, p. 8-pg., 2024-12-01. (20/14100-0, 17/22976-0, 22/15252-4, 18/18675-8, 17/10118-0, 17/21846-6, 17/26288-1, 21/10033-0)

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. (16/00819-8, 14/50945-4, 17/26288-1, 15/10314-8, 17/22976-0, 17/10118-0, 17/21846-6)

PINHEIRO, VICTOR S.; SOUZA, FELIPE M.; GENTIL, TUANI C.; PARREIRA, LUANNA S.; BATISTA, BRUNO L.; SANTOS, MAURO C.. Hybrid palladium-ceria nanorod electrocatalysts applications in oxygen reduction and ethanol oxidation reactions in alkaline media. INTERNATIONAL JOURNAL OF HYDROGEN ENERGY, v. 46, n. 29, p. 16-pg., 2021-04-17. (17/21846-6, 17/22976-0, 15/10314-8, 17/10118-0, 18/18675-8, 17/26288-1)

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. (16/00819-8, 17/26288-1, 15/10314-8, 17/22976-0, 17/10118-0, 17/21846-6)

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. (17/22976-0, 15/10314-8, 17/10118-0, 17/26288-1, 15/21366-9, 16/00819-8, 17/21846-6)

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.; et al. The effect of support on Pd1Nb1 electrocatalysts for ethanol fuel cells. RENEWABLE ENERGY, v. 150, p. 293-306, MAY 2020. (17/26288-1, 15/10314-8, 17/22976-0, 17/10118-0, 17/21846-6)

SOUZA, FELIPE M.; LIMA, THAYS S.; BOHNSTEDT, PAULA; PINHEIRO, VICTOR S.; BATISTA, BRUNO L.; PARREIRA, LUANNA S.; SIMOES, FABIO R.; CODOGNOTO, LUCIA; HAMMER, PETER; SANTOS, MAURO C.. Fast and Inexpensive Synthesis of Multilayer Graphene Used as Pd Support in Alkaline Direct Ethanol Fuel Cell Anode. ELECTROCATALYSIS, v. 12, n. 6, SEP 2021. (17/21846-6, 15/10314-8, 17/22976-0, 17/10118-0, 17/24742-7, 20/14100-0, 18/26307-9, 17/26288-1)

GENTIL, TUANI C.; LUCCHETTI, LANNA E. B.; MOURA, JOA PAULO C.; SILVA, JULIO CESAR M.; MINICHOVA, MARIA; BRIEGA-MARTOS, VALENTIN; TRENCH, ALINE B.; BATISTA, BRUNO L.; CHEREVKO, SERHIY; SANTOS, MAURO C.. Fe3O4 nano-octahedra and SnO2 nanorods modifying low-Pd amount electrocatalysts for alkaline direct ethanol fuel cells. Electrochimica Acta, v. 535, p. 16-pg., 2025-09-20. (18/18675-8, 17/22976-0, 17/10118-0, 22/12895-1, 17/26288-1, 21/05364-7, 22/15252-4, 21/14394-7, 21/10033-0, 20/14100-0, 17/21846-6)

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, p. 7-pg., 2020-01-30. (15/10314-8, 17/22976-0, 16/00819-8, 17/26288-1, 17/21846-6, 17/10118-0)

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. (16/00819-8, 17/10118-0, 17/21846-6, 17/26288-1, 17/22976-0, 15/10314-8)

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.; et al. 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. (15/10314-8, 18/26307-9, 17/26288-1, 17/22976-0, 17/21846-6, 17/10118-0)

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. (17/21846-6, 17/22976-0, 17/10118-0, 17/26288-1)