Estudo microcinético da eletro-oxidação de moléculas candidatas a biocombustíveis para produção de hidrogênio e eletricidade

• Processo: 21/09489-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Vigência (Início): 01 de setembro de 2021
• Vigência (Término): 31 de julho de 2024
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Acordo de Cooperação: BG E&P Brasil (Grupo Shell)
• Pesquisador responsável: Hamilton Brandão Varela de Albuquerque
• Beneficiário: Murilo Gomes de Oliveira
• Instituição Sede: Instituto de Química de São Carlos (IQSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Empresa Sede: Universidade de São Paulo (USP). Escola Politécnica (EP)
• Vinculado ao auxílio: 20/15230-5 - Centro de Pesquisa e Inovação de Gases de Efeito Estufa - RCG2I, AP.PCPE
• Assunto(s): Eletroquímica Cinética Eletro-oxidação Biocombustíveis Eletricidade Eletrocatálise Etanol Glicerol Conversão de energia
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Conversão de Energia | Eletrocatálise | Etanol | glicerol | Oscilacões | eletroquímica

Resumo

A oxidação de moléculas derivadas de biomassa tem sido utilizada tanto diretamente em células a combustível, quanto para a produção de hidrogênio limpo. Esses processos representam uma importante alternativa para substituição de motores de combustão interna baseados em combustíveis fósseis. Apesar de décadas de estudos, a interconversão de energias química em elétrica (objeto da eletroquímica, e em particular da eletrocatálise) ainda apresenta diversos desafios. A eletro-oxidação de moléculas orgânicas pequenas (até seis carbonos, por exemplo) é uma das possibilidades estudadas, encontrando-se o etanol e o glicerol entre elas, porém, aplicações práticas ainda encontram limitações técnicas e econômicas. Combinar conhecimentos experimentais e teóricos para modelar essas reações complexas pode ajudar na compreensão do ponto de vista cinético e no desenvolvimento racional de novos catalisadores. O objetivo deste projeto de pesquisa é aplicar análise microcinética para desenvolver modelos que descrevam diferentes fenômenos observados experimentalmente na oxidação eletrocatalítica de etanol e glicerol em diferentes condições reacionais. A análise microcinética busca descrever a variação temporal de espécies intermediárias que estejam adsorvidas na superfície de um catalisador ao longo de uma reação. O conhecimento do grau de recobrimento por cada espécie permite então a simulação de diversas técnicas utilizadas em eletroquímica. (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)

DE OLIVEIRA, M. G.; MELLE, G. B.; ROMANO, R. L.; VARELA, H.. he Impact of Water Concentration on the Electro-Oxidation of Formic Acid on Platinu. Journal of the Electrochemical Society, v. 169, n. 2, FEB 1 2022. (18/23942-5, 20/15230-5, 19/22183-6, 20/03519-0, 21/09489-9)