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Preparação, caracterização e aplicação de eletrodos modificados com polímero de microporosidade intrínseca (PMI) na captura e redução de CO2 por processos foto(eletro)catálico trifásico

Processo: 19/07020-3
Linha de fomento:Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de junho de 2019
Vigência (Término): 31 de maio de 2020
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Analítica
Pesquisador responsável:Maria Valnice Boldrin
Beneficiário:Kallyni Irikura
Supervisor no Exterior: Frank Marken
Instituição-sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Araraquara. Araraquara , SP, Brasil
Local de pesquisa : University of Bath, Inglaterra  
Vinculado à bolsa:17/12790-7 - Preparação e caracterização de eletrodos nanoestruturados de TiO2 modificados com estruturas metal orgânico (MOFs) para a aplicação na pré-concentração e redução de CO2, BP.PD
Assunto(s):Eletrocatálise   Fotocatálise

Resumo

Atualmente, existe uma grande preocupação mundial com as alternações climáticas ocasionadas pelo efeito estufa. Este fenômeno ocorre principalmente devido à alta emissão de CO2 no meio ambiente. Neste contexto, o uso de processos eficientes para conversão de CO2 a compostos de alto valor agregado como CO, CH4, CH3OH, HCHO e HCOOH, entre outros, é uma boa alternativa para diminuir as concentrações e os efeitos causados por este gás na atmosfera. Assim, o grande objetivo deste projeto será produzir eletrodos com boa estabilidade e eficiência para redução de CO2 utilizando processos como fotocatálise (FC), fotoeletrocatálise (FEC) e eletrocatálise (EC). A nossa proposta de pós-doutorado visa (i) desenvolver novos materiais de p-Cu/Cu2O, n-Ti/TiO2 e fibra de carbono modificados com polímero de microporosidade intrínseca (PMI) para utilização na conversão de CO2 (ii) avaliar o desempenho destes eletrodos na seletividade, captura, armazenamento e catálise de moléculas de CO2 e (iii) identificar e quantificar os possíveis produtos gerados, bem como elucidar o mecanismo de redução de CO2 para os diferentes eletrodos. A produção destes materiais será realizada nas instalações laboratoriais do grupo do Prof. Frank Marken, que possui grande conhecimento e experiência na área. O desempenho desses eletrodos será avaliado utilizando reatores com fonte de irradiação (FC), fonte de irradiação e potencial de polarização (FEC) e somente potencial de polarização (EC). A caracterização dos eletrodos será realizada por microscopia eletrônica de varredura, microscopia eletrônica de transmissão, difração de raios X e outros parâmetros físicos. Este projeto colaborativo consolidará uma nova linha de pesquisa iniciada em nosso grupo no Brasil compreendendo o estudo de eletrodos modificados com materiais capazes de aumentar a adsorção e a catálise de CO2 em sua superfície melhorando a conversão de CO2 para compostos de alto valor agregado utilizando processos como FC, FEC e EC.