| Processo: | 20/10532-3 |
| Modalidade de apoio: | Bolsas no Brasil - Iniciação Científica |
| Data de Início da vigência: | 01 de novembro de 2020 |
| Data de Término da vigência: | 31 de outubro de 2022 |
| Área de conhecimento: | Ciências Exatas e da Terra - Física - Física da Matéria Condensada |
| Pesquisador responsável: | Juarez Lopes Ferreira da Silva |
| Beneficiário: | Mylena Novaes Santos |
| Instituição Sede: | Instituto de Química de São Carlos (IQSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil |
| Empresa: | Universidade de São Paulo (USP). Instituto de Química de São Carlos (IQSC) |
| Vinculado ao auxílio: | 17/11631-2 - CINE - Desenvolvimento Computacional de Materiais utilizando Simulações Atomísticas, Meso-escala, Multi-física e Inteligência Artificial para Aplicações Energéticas, AP.PCPE |
| Assunto(s): | Nanopartículas Óxido de cério Zircônia Propriedades estruturais Simulação de dinâmica molecular |
| Palavra(s)-Chave do Pesquisador: | Efeitos de tamanho | Estabilidade Termodinamica | Formação de vacâncias em função da temperatura | Nanopartículas | Óxido de Cério | óxido de zircônio | Ciência Computacional de Materiais |
Resumo Diante do aquecimento global intensificado pelo aumento na emissão de CO2 oriundo da queima de combustíveis fósseis, há uma busca urgente por meios de mitigar a emissão de dióxido de carbono, uma vez que as mudanças climáticas podem ser irreversíveis. Assim, como abordagem promissora para a diminuição das emissões de CO2 e substituição do uso de combustíveis fósseis tem-se a conversão de dióxido de carbono em produtos químicos e combustíveis de alto valor agregado, como por exemplo o metanol (CH3OH), o qual pode ser obtido através da hidrogenação por catálise heterogênea na qual faz-se uso de diferentes materiais nanoestruturados. Uma nanoliga (uma nanopartícula formada por mais de um ou dois metais), pode ter propriedades específicas aprimoradas ou induzidas devido a efeitos sinérgicos dos átomos existentes em sua estrutura. Além disso, sua aplicação em catálise é potencialmente promissora em comparação aos bulks análogos. Desta forma, a formação de uma nanoliga Ce1-xZrxO2 resulta em um aumento da performance do catalisador por promover maior resistência à sinterização, maior redutibilidade do óxido e aprimorar a capacidade de armazenamento de oxigênio. No entanto, para que a nanoliga possa atingir a melhor performance é necessário um entendimento acerca da correlação entre as frações dos íons Ce+4 e Zr+4, a estrutura química do material e os efeitos da temperatura em suas propriedades estruturais e energéticas. Então, para tanto, neste trabalho serão realizadas simulações de Dinâmica Molecular (DM) com campos de força clássicos (de segunda-geração) implementados no pacote de simulação por dinâmica molecular LAMMPS para o estudo de tais propriedades das nanopartículas formadas por misturas binárias de Ce1-xZrxO2, possibilitando a obtenção de propriedades estruturais e físico-químicas como difusividade e condutividade iônica. Serão utilizadas diferentes técnicas de análises assim como cálculo de propriedades de transporte dos átomos dos sistemas para obter o entendimento completo das propriedades catalíticas, as quais serão avaliadas em termos de seus potenciais eletrostáticos, energias de excesso e etc. | |
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