Redução eletroquímica de CO2 para produtos C1 e C2 sobre catalisadores formados por complexos de cobre com potencial comportamento dinâmico entre ligante-Cu2 e Cu metálico

• Processo: 21/03263-9
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de janeiro de 2022
• Data de Término da vigência: 10 de julho de 2025
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Pesquisador responsável: Fabio Henrique Barros de Lima
• Beneficiário: Rafael Luiz Romano
• 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
• Bolsa(s) vinculada(s): 23/11453-8 - Complexos de cobre com ligantes insolúveis em água como eletrocatalisadores para redução de dióxido de carbono: caracterização dos sítios ativos, BE.EP.DR
• Assunto(s): Eletroquímica Eletrocatálise Cobre Complexos de cobre Eletrocatalisadores
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: cobre | Complexos | comportamento dinâmico | Covalent Triazine Frameworks | Eletrocatálise | redução de dióxido de carbono | Eletroquímica

Resumo

O desenvolvimento de tecnologias eficientes para a conversão e armazenamento de energia enquadra-se como uma peça fundamental para o estabelecimento de uma sociedade sustentável. Neste contexto, a redução eletrocatalítica de dióxido de carbono (RECO2) surge como um processo bastante atrativo, uma vez que permite o armazenamento de energia por meio da conversão de energia elétrica em química. Em eletrocatalisadores à base de cobre, o CO2 pode ser eletrorreduzido para produtos com um ou mais átomos de carbono. Entretanto, ainda há uma série de obstáculos a serem superados, como a cinética lenta, os elevados valores de sobrepotencial, e a baixa estabilidade e seletividade. Dessa forma, o desenvolvimento de eletrocatalisadores mais eficientes, seletivos e estáveis são pontos essenciais para o avanço e aplicação prática desta reação. Este trabalho tem como objetivo estudar a atividade eletrocatalítica de complexos e de compostos de carbono e nitrogênio com grupos N-C ligantes terminais, como CTFs (Covalent Triazine Frameworks) e g-C3N4 (Graphitic Carbon Nitride) de cobre, para a redução eletrocatalítica de dióxido de carbono em meio aquoso. Em particular, pretende-se avaliar a potencialidade destes eletrocatalisadores para a formação de produtos C1 e C2+ e investigar a eventual existência de comportamento dinâmico do cobre em função do potencial aplicado e seu efeito na estabilidade do eletrocatalisador para a RECO2. A distribuição dos produtos reacionais será investigada por medidas de DEMS (Differential Electrochemical Mass Spectroscopy) on-line e a eficiência faradaica para cada produto será calculada por meio de medidas de cromatografia gasosa in-line. (AU)