Avaliação da porcentagem de nitretos de carbono contendo single atoms em fotoanodos baseados em TiO2

• Processo: 21/11806-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de janeiro de 2022
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2022
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Pesquisador responsável: Lucia Helena Mascaro Sales
• Beneficiário: Juliana Lucca Francisco
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 13/07296-2 - CDMF - Centro de Desenvolvimento de Materiais Funcionais, AP.CEPID
• Assunto(s): Eletroquímica Fotoeletrocatálise Geração de energia Oxidação Nitreto de carbono Dióxido de carbono
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Fotoanodos | fotoeletrocatálise | Geração de Energia | single atom catalyst | Eletroquímica

Resumo

Com um iminente esgotamento dos combustíveis fósseis, houve uma intensificação de pesquisas nas áreas ambientais e de sistemas para geração e armazenamento de energia proveniente de fontes renováveis, como o hidrogênio proveniente da quebra da molécula da água. Para a obtenção desse combustível por eletrólise, porém, são necessários elevados sobrepotenciais além do termodinâmico, o que dificulta uma produção em larga escala. Alguns artifícios que podem ser utilizados para contornar esse problema são o emprego de espécies mais facilmente oxidadas como metanol para facilitar ou até mesmo substituir a reação de evolução de oxigênio, e o uso de luz como fonte de energia, excitando semicondutores como TiO2. O uso do TiO2 puro, porém, possui empecilhos como uma alta taxa de recombinação de cargas, que pode ser mitigada pelo uso em compósitos com espécies como nitretos de carbono. Neste contexto, este projeto propõe a avaliação das propriedades fotoeletroquímicas frente a reação de oxidação de metanol, de fotoanodos baseados em TiO2 contendo diferentes porcentagens de nitretos de carbono do tipo Poli(heptazina imida) (PHI), e que contem em sua estrutura Co2+ e/ou Ni2+ na forma de single atom.(AU)