Produção eletro e fotoeletroquímica de H2O2 para limpeza de águas residuais e produção de combustíveis renováveis usando Sn3O4 e SnO2 puros e dopados com Nb5+ e W6+

• Processo: 21/08240-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de junho de 2022
• Data de Término da vigência: 31 de maio de 2023
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química
• Pesquisador responsável: Marcelo Ornaghi Orlandi
• Beneficiário: Fernanda da Costa Romeiro
• Supervisor: Guido Mul
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Araraquara. Araraquara , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: University of Twente (UT), Holanda
• Vinculado à bolsa: 19/18856-5 - Aplicações foto(eletro)químicas visando a produção de combustíveis renováveis utilizando nanocompósitos baseados em óxidos de estanho (SnO e Sn3O4) e compostos de carbono (óxido de grafeno reduzido e nitreto de carbono grafítico), BP.PD
• Assunto(s): Propriedades eletroquímicas Conversão de energia Semicondutores Eletroquímica Fotoeletrocatálise Hidrogênio
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: CO2 reduction | electrochemical properties | energy conversion | semiconductors | Tin oxide | waste water cleaning | Eletroquímica

Resumo

O estudo detalhado da atividade foto(eletro)catalítica para a evolução de gás hidrogênio (H2), a redução do dióxido de carbono (CO2) em compostos de alto valor agregado (CO, CH4, CH3OH, HCOOH, etanol), bem como o estudo dos processos eletroquímicos de oxidação avançada (EAOPs) para remover poluentes orgânicos de águas residuais são propostas nesta pesquisa. A eficácia dessas metodologias é baseada nas reações de oxidação/redução que ocorrem na superfície dos eletrodos. Eletrodos de SnO2 e Sn3O4 puros e dopados com Nb5+ e W6+ serão sintetizados e sua atividade, seletividade e estabilidade serão avaliadas. Os principais objetivos deste projeto são: (I) avaliar o desempenho foto(eletro)catalítico destes materiais frente à evolução de produtos com alto valor agregado, (II) determinar/quantificar os possíveis produtos gerados e investigar os mecanismos envolvidos na redução de CO2 e evolução de H2 usando técnicas de espectroscopia in-situ (espectroscopia de absorção no infravermelho intensificada por superfície e Espectroscopia Raman amplificada por superfície), além de (III) avaliar o desempenho eletro e fotoeletroquímico de semicondutores de óxido de estanho puros e dopados para a formação seletiva de H2O2 a partir de oxidação da água; (IV) investigar o mecanismo de reação para a formação de H2O2 e utilizar H2O2 para limpeza de águas residuais (salinas) e comparar sua eficiência com a degradação eletro/fotoeletroquímica de 4-etilfenol. O grande interesse para o desenvolvimento deste projeto de pós-doutorado no exterior é explorar as infinitas possibilidades de aplicações ambientais e sustentáveis de semicondutores baseados em Sn, especialmente Sn3O4 e SnO2 puros e modificados. (AU)