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Foto-eletrocatálise de oxidação de ácido fórmico para a produção de hidrogênio

Processo: 18/21383-9
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
Vigência (Início): 01 de janeiro de 2019
Vigência (Término): 31 de dezembro de 2019
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
Pesquisador responsável:Fabio Henrique Barros de Lima
Beneficiário:Felipe Talarico Milana
Instituição-sede: Instituto de Química de São Carlos (IQSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:13/16930-7 - Eletrocatálise V: processos eletrocatalíticos de interconversão entre as energias química e elétrica, AP.TEM
Assunto(s):Eletroquímica

Resumo

Células foto-eletrolíticas são alternativas importantes para produzir hidrogênio (H2), já que podem operar com combustíveis renováveis e com energia solar. A produção de H2 é relevante, pois este pode ser empregado como combustível em células a combustível do tipo PEMFC (Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell). Em reformados foto-eletroquímicos, o combustível é foto-eletrooxidado no ânodo e prótons (para eletrólitos ácidos) são eletro-reduzidos no cátodo. O ácido fórmico, que pode ser produzido por meio da eletro-redução do dióxido de carbono, é considerado um "armazenador de hidrogênio" e, assim, pode ser utilizado com combustível nos reformadores. A eletro-oxidação puramente eletroquímica apresenta maior atividade e estabilidade em materiais à base de paládio. A foto-eletrooxidação pode ser realizada em óxidos metálicos semi-condutores de metais abundantes, sendo o trióxido de tungstênio, WO3, o que tem mostrado os mais altos desempenhos. No entanto, não há muitos estudos sobre o efeito da modificação do absorvedor com um eletrocatalisador. Assim, neste projeto, serão sintetizados e investigadas as atividades de eletrocatalisadores à base de nanopartículas de PdPt e de foto-eletrocatalisadores formados por nanoestruturas de WO3 modificadas por PdPt para a eletrooxidação e foto-eletrooxidação de ácido fórmico em eletrólito ácido. Serão estudadas as atividades eletrocatalíticas e foto-eletrocatalíticas em diferentes razões atômicas PdPt e com diferentes cargas deste eletrocatalisador em WO3, e comparadas com as atividades individuais. Além disso, serão testados os parâmetros ou características que governam a estabilidade em longos tempos de operação.