Estudo dos materiais de eletrodos de hidróxido lamelares com microscopia eletrônica de transmissão in situ

• Processo: 20/06176-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de dezembro de 2021
• Data de Término da vigência: 30 de novembro de 2022
• Área de conhecimento: Interdisciplinar
• Pesquisador responsável: Lucio Angnes
• Beneficiário: Josué Martins Gonçalves
• Supervisor: Reza Shahbazian-Yassar
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: University of Illinois at Chicago (UIC), Estados Unidos
• Vinculado à bolsa: 18/16896-7 - Desenvolvimento de sensores amperométricos e impedimétricos baseados em hidróxidos duplos de níquel e Vanádio (alfa-NixV1-x(OH)2) e seus nanocompósitos com grafite expansível/grafenos, BP.PD
• Assunto(s): Caracterização Energia Materiais nanoestruturados Sensores Nanotecnologia Microscopia eletrônica de transmissão
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Caracterização | energia | Hidróxidos lamelares | Microscopia eletrônica de transmissão in situ | Nanomateriais | Sensores | Nanotecnologia

Resumo

Neste projeto, serão caracterizados nanomateriais eletroativos e multifuncionais baseados em alfa hidróxido de níquel, com aplicação potencial nas áreas mais essenciais e urgentes do desempenho científico e tecnológico, como na conversão e armazenamento de energia e sensores amperométricos. Para isso, as nanopartículas (NPs) de a-Ni(OH)2 e a-Ni0.95V0.05(OH)2 planejadas e preparadas no projeto FAPESP 2018/16896-7 serão caracterizadas por microscopia eletrônica de transmissão in situ (TEM in situ) usando TEM com célula líquida. O TEM in situ tornou-se uma técnica popular para observar reações na dimensão em nanoescala, em comparação com outras técnicas in situ, como a microscopia de força atômica e vários métodos empregando raios-X. O TEM não apenas apresenta a vantagem de ter uma alta resolução temporal e espacial, mas também fornece a visualização direta de quaisquer alterações na distribuição estrutural, morfológica ou elementar na nanoescala. Complementarmente, o desenvolvimento de células líquidas permitiu a geração de imagens de reações da fase líquida em TEM in situ, abrindo campos desde a eletroquímica à biologia celular, fornecendo informações essenciais para a compreensão de processos fundamentais. Dito isto, é totalmente compreendida a necessidade de caracterização dos materiais baseados em a-Ni(OH)2 e/ou a-Ni0.95V0.05(OH)2 pela técnica de TEM in situ, uma vez que será extremamente importante para entender as melhorias na estabilidade da fase alfa, bem como o aumento da capacidade de carga e da atividade eletrocatalítica das NPs preparados. Em resumo, com TEM em célula líquida será possível obter, pela primeira vez, informações cristalográficas da fase alfa de NPs ultrapequenas, observar possíveis alterações de fase (conversão da fase ± para ²) e correlacionar as melhorias na atividade eletrocatalítica para OER em função dos ciclos de carga-descarga e durante a eletro-oxidação de glicose ou drogas. (AU)

Publicações científicas

(6)

(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)

GONCALVES, JOSUE M.; HENNEMANN, ARTUR LUIS; RUIZ-MONTOYA, JOSE G.; MARTINS, PAULO R.; ARAKI, KOITI; ANGNES, LUCIO; SHAHBAZIAN-YASSAR, REZA. Metal-glycerolates and their derivatives as electrode materials: A review on recent developments, challenges, and future perspectives. Coordination Chemistry Reviews, v. 477, p. 29-pg., 2023-02-15. (18/16896-7, 18/21489-1, 17/13137-5, 13/24725-4, 20/06176-7)

GONCALVES, JOSUE M.; LIMA, IRLAN S.; PHAKATKAR, ABHIJIT H.; PEREIRA, RAFAEL S.; MARTINS, PAULO R.; ARAKI, KOITI; ANGNES, LUCIO; SHAHBAZIAN-YASSAR, REZA. What are the Tower's method products: Metal-hydroxides or metal-glycerolates?. MATERIALS CHARACTERIZATION, v. 196, p. 9-pg., 2023-01-03. (18/21489-1, 14/50867-3, 18/16896-7, 20/06176-7)

GONCALVES, JOSUE M.; GHORBANI, ALIREZA; RITTER, TIMOTHY G.; LIMA, IRLAN S.; SARAY, MAHMOUD TAMADONI; PHAKATKAR, ABHIJIT H.; SILVA, VINICIUS D.; PEREIRA, RAFAEL S.; YARIN, ALEXANDER L.; ANGNES, LUCIO; et al. Multimetallic glycerolate as a precursor template of spherical porous high-entropy oxide microparticles. Journal of Colloid and Interface Science, v. 641, p. 10-pg., 2023-03-22. (18/16896-7, 20/06176-7, 17/13137-5, 22/04127-4)

PHAKATKAR, ABHIJIT H.; GONCALVES, JOSUE M.; ZHOU, JIANSHU; RITTER, TIMOTHY G.; SARAY, MAHMOUD TAMADONI; SOROKINA, LIOUDMILA V.; AMIRI, AZADEH; ANGNES, LUCIO; SHOKUHFAR, TOLOU; SHAHBAZIAN-YASSAR, REZA. Enhanced Bacterial Growth by Polyelemental Glycerolate Particles. ACS APPLIED BIO MATERIALS, v. 6, n. 4, p. 10-pg., 2023-03-18. (18/16896-7, 20/06176-7, 17/13137-5)

GONCALVES, JOSUE M.; RUIZ-MONTOYA, JOSE G.. Emerging high-entropy coordination compounds and their derivatives for energy application. JOURNAL OF MATERIALS CHEMISTRY A, v. 11, n. 39, p. 14-pg., 2023-07-24. (18/16896-7, 20/06176-7)

QUISPE-GARRIDO, LADY V.; MONJE, IVONNE E.; LOPEZ, ELVIS O.; GONCALVES, JOSUE M.; MARTINS, CLEONICE S.; PLANES, GABRIEL ANGEL; RUIZ-MONTOYA, JOSE G.; BAENA- MONCADA, ANGELICA MARIA. Influence of the Molar Ratio of Co and V in Bimetallic Oxides on Their Pseudocapacitive Properties. ACS OMEGA, v. 7, n. 48, p. 9-pg., 2022-11-23. (18/16896-7, 20/06176-7)