Redução de CO2 fotocatalítica/fotoeletrocatalítica e separação da água em reator de fotoanodo direcionador de elétrons usando TiO2NT/BiVO4 e FTO/BiVO4 como fotoanodo e GDL-PtNP como catodo

• Processo: 18/16062-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de dezembro de 2018
• Data de Término da vigência: 31 de maio de 2019
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia Química - Tecnologia Química
• Pesquisador responsável: Maria Valnice Boldrin
• Beneficiário: João Angelo de Lima Perini
• Supervisor: Siglinda Perathoner
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Araraquara. Araraquara , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Università degli Studi di Messina, Itália
• Vinculado à bolsa: 16/18057-7 - Redução de CO2 visando à geração de compostos de valor agregado por fotocatálise/fotoeletrocatálise utilizando líquido iônico em reator pressurizado, BP.PD
• Assunto(s): Bioenergia Eletroquímica Fotocatálise Fotossíntese artificial Dióxido de carbono Vanadatos
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: fotoeletrocatálise | photoanode-driven reactor | Redução de CO2 | separação da água | Vanadato de Bismuto | Bioenergia; Eletroquímica

Resumo

Levando em conta que o aumento das emissões de dióxido de carbono nos últimos anos é uma ameaça ambiental para o clima da Terra, o grande desafio é encontrar alternativas eficientes para reduzir o nível atmosférico de CO2. Assim, esta proposta visa melhorar o desempenho da redução fotocatalítica ou fotoeletrocatalítica de dióxido de carbono e da separação da água em fotoeletrodos de TiO2NT/BiVO4 e FTO/BiVO4 em reator de fotoânodo direcionador de elétrons. Ambos os eletrodos serão preparados investigando-se o depósito ótimo de BiVO4 em nanotubos de TiO2 ou em vidro condutor (FTO). Seus desempenhos serão testados usando um reator de Plexiglas de dois compartimentos equipado com uma janela de quartzo separada do cátodo por uma membrana de troca de prótons construída pelo grupo de Perathoner e Centi. A redução de CO2 (ou redução de água) será separada do outro processo (oxidação de água) ocorrendo no cátodo usando eletrodo de difusão gasosa (GDL) decorado com metal nobre (Pt). Os produtos gerados durante a fotoeletrocatálise serão identificados por cromatógrafia gasosa acoplado ao detector de ionização de chama, detector de condutividade térmica ou detector de massas. A proposta integrará a síntese e caracterização de novos materiais semicondutores capazes de tirar proveito da luz visível e o uso de um novo reator fotoeletroquímico/eletroquímico capaz de conduzir a redução de CO2 a compostos de valor agregado ou separação eficiente da água de forma sustentável.

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)

LIMA PERINI, JOAO ANGELO; TAVELLA, FRANCESCO; FERREIRA NETO, ELIAS PAIVA; BOLDRIN ZANONI, MARIA VALNICE; LIMA RIBEIRO, SIDNEY JOSE; GIUSI, DANIELE; CENTI, GABRIELE; PERATHONER, SIGLINDA; AMPELLI, CLAUDIO. Role of nanostructure in the behaviour of BiVO 4-TiO 2 nanotube photoanodes for solar water splitting in relation to operational conditions. SOLAR ENERGY MATERIALS AND SOLAR CELLS, v. 223, MAY 2021. (18/01934-0, 18/16062-9)