Interações metal-suporte em eletrocatálise: influência de suportes contendo carbetos na redução de oxigênio em nanopartículas de PD

• Processo: 18/20780-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de abril de 2019
• Data de Término da vigência: 30 de abril de 2021
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Pesquisador responsável: Hebe de las Mercedes Villullas
• Beneficiário: Gabriel Martins de Alvarenga
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Araraquara. Araraquara , SP, Brasil
• Assunto(s): Eletroquímica Eletrocatálise Oxirredução Metais Paládio Nanopartículas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Eletrocatálise | Interações metal-suporte | Redução de Oxigênio | Eletroquímica

Resumo

As interações metal-suporte podem modificar as propriedades eletrônicas do metal que, por sua vez, podem alterar consideravelmente a velocidade de etapas dos mecanismos de reação onde participam espécies adsorvidas. Esse projeto propõe realizar um estudo comparativo e sistemático dos efeitos de suportes alternativos na reação de redução de oxigênio sobre nanopartículas de Pd em meio ácido e alcalino. Propõe-se estudar a redução de oxigênio sobre nanopartículas de Pd suportadas em carbetos (SiC, TiC e WC) e em híbridos contendo carbono e carbeto (C-SiC, C-TiC, C-WC) com a finalidade de elucidar a influência dos suportes na atividade catalítica do Pd. Estes estudos serão realizados comparando-se as respostas catalíticas do Pd para a redução de oxigênio de catalisadores preparados com nanopartículas de Pd idênticas e analisando o efeito de carbetos distintos com igual tamanho de partícula (TiC - 50 nm vs. SiC - 50 nm; e TiC - 200 nm vs. WC - 200 nm), bem como avaliando-se os efeitos do tamanho de partícula do carbeto (TiC - 50 nm vs. TiC - 200 nm). Além de caracterizar os catalisadores por Difração de Raios X (DRX) e Microscopia Eletrônica de Transmissão (TEM), serão realizados estudos por espectroscopia fotoeletrônica de raios X (XPS) para avaliar se as interações metal-suporte alteram a energia de ligação do sinal 3d do Pd e a fração de espécies oxidadas. Os efeitos das interações metal-suporte na ocupação eletrônica da banda 4d do Pd serão investigados por espectroscopia de absorção de raios X (XAS). A atividade catalítica para a redução de oxigênio e a estabilidade dos materiais serão avaliadas por técnicas eletroquímicas (varreduras de potencial e eletrodo de disco anel rotatório). A proposta visa estabelecer correlações atividade-propriedade e contribuir ao desenvolvimento de catalisadores sem Pt para catodos de células a combustível. (AU)

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)

ALVARENGA, GABRIEL. M. M.; PALOMBARINI, JULIO; GONCALVES, ROSANA. A. A.; BERENGUE, OLIVIA. M. M.; NUNES, RONALDO. S. S.; SANTOS, SYDNEY. F. F.; VILLULLAS, HEBE. M. M.; CIAPINA, EDUARDO. G. G.. Formic acid oxidation on Pd/RuO₂: does the RuO₂ support enhance the electrocatalytic activity of Pd nanoparticles?. Journal of Solid State Electrochemistry, v. 27, n. 9, p. 13-pg., 2023-05-23. (15/21816-4, 18/20780-4)

Publicações acadêmicas

(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

ALVARENGA, Gabriel Martins de. Interações metal-suporte em eletrocatálise: influência de suportes contendo carbetos na redução de oxigênio em nanopartículas de Pd. 2021. Tese de Doutorado - Universidade Estadual Paulista (Unesp). Instituto de Química. Araraquara Araraquara.