Eletrocatalisadores impregnados com líquidos iônicos para eletrorredução de dióxido de carbono

• Processo: 21/14163-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2022
• Data de Término da vigência: 31 de janeiro de 2024
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Pesquisador responsável: Edson Antonio Ticianelli
• Beneficiário: Alan Massayuki Perdizio Sakita
• Instituição Sede: Instituto de Química de São Carlos (IQSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 19/22183-6 - Electrocatálise VI: aspectos fundamentais e aplicados em problemas emergentes e clássicos em conversão eletroquímica de energia, AP.TEM
• Assunto(s): Eletrocatálise Líquidos iônicos Eletroquímica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Eletrocatálise | Eletrodo de difusão de gás | Eletrorredução de CO2 | impregnação | líquidos iônicos | membrana bipolar | Eletroquímica

Resumo

A crescente preocupação com o aquecimento global tem motivado a criação de novas tecnologias para captura e reuso do CO2, gás de estufa que vem progressivamente batendo recordes de emissão ano após ano. Dentre as tecnologias promissoras para contornar tal problema, a redução eletroquímica de dióxido de carbono tem chamado muita atenção da comunidade científica devido a sua versatilidade, que permite controlar a seletividade dos produtos e a eficiência do processo com simples modificações dos parâmetros, e.g. eletrocatalisadores, tensão da célula, etc. No entanto, a limitação do transporte de massa ainda é um problema que restringe a conversão eficiente de CO2 em produtos de maior valor agregado. A utilização de líquidos iônicos tem demonstrado ser interessante para melhorar não só o transporte de massa, pois esses compostos apresentam maior solubilidade de CO2, mas também porque podem atuar como co-catalisadores, facilitando a reação de redução de CO2. Aqui, este projeto almeja a síntese de catalisadores suportados em carbonos (Cu, Ag, Pd, Fe-Nx) com elevada área superficial e porosidade com Líquidos Iônicos nanoconfinados. Os materiais preparados serão devidamente caracterizados quanto a sua morfologia e estrutura, e estudados quanto ao seu comportamento eletroquímico em soluções KHCO3 saturadas com CO2. Além disso, serão construídas e avaliadas células de fluxo contendo os eletrocatalisadores previamente estudados, os quais serão aplicados sobre eletrodos de difusão de gás, e membranas bipolares para formação de um conjunto membrana eletrodo. Tal sistema será avaliado quanto à sua tensão de operação e produtos formados, para então correlacionar as propriedades dos catalisadores e a natureza dos líquidos iônicos empregados à eficiência Faradaica e energética do processo de redução de CO2.

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 ARAUJO, MOISES A.; KOVERGA, ANDREY A. A.; SAKITA, ALAN M. P.; OMETTO, FELIPE B. B.; DA TRINDADE, LETICIA G.; TICIANELLI, EDSON A. A.. M-N-C Materials for Electrochemical Reduction Reactions: Recent Strategies for Improving Electrocatalytic Activity and Stability. CHEMCATCHEM, v. 15, n. 11, p. 23-pg., 2023-05-08. (21/01268-3, 21/14163-5, 20/11947-2, 19/22183-6, 20/15230-5)