Compostos baseados em MoS2 preparados por eletrodeposição como cátodos para eletrólise da água por membrana trocadora de prótons

• Processo: 21/12739-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 20 de junho de 2022
• Data de Término da vigência: 19 de dezembro de 2022
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Pesquisador responsável: Lucia Helena Mascaro Sales
• Beneficiário: Marina Medina da Silva
• Supervisor: Ralf Peters
• Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Forschungszentrum Jülich, Alemanha
• Vinculado à bolsa: 17/12794-2 - Preparação, caracterização e aplicação de filmes de MoS2 e WS2 em fotoeletrocatálise para a produção de hidrogênio, BP.DD
• Assunto(s): Eletroquímica Hidrogênio Matriz energética Fontes não renováveis de energia Eletrólise da água Dissulfeto de molibdênio
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: cathode | electrodeposition | Hydrogen evolution reaction | MoS2 | proton exchange membrane water electrolysis | water electrolysis system | Eletroquímica

Resumo

O hidrogênio (H2) tem sido destacado como uma alternativa potencial para substituir a dependência da matriz energética mundial nos combustíveis a base de carbono. Como o hidrogênio molecular não existe na natureza, é necessário produzi-lo. A reforma a vapor do metano é a abordagem sintética predominante para sua produção, no entanto, permanece dependente de fontes energéticas não-renováveis. O hidrogênio pode ser produzido pelo uso das moléculas de água utilizando uma tecnologia bem estabelecida conhecida como eletrólise da água. Com base no tipo de eletrólito, os modernos sistemas de eletrólise da água são divididos em eletrólise alcalina e eletrólise utilizando membrana trocadora de prótons, em que a última apresenta vantagens como design compacto, rápida resposta, elevadas eficiência e densidade de corrente. Devido ao meio ácido e alta voltagem aplicada, materiais altamente ativos e estáveis são necessários para os catalisadores anódicos e catódicos, tais como compostos baseados em Ir e Pt, respectivamente. Para a reação de desprendimento de hidrogênio (RDH) nos eletrolisadores de membrana trocadora de prótons, é desejado o uso de um catalisador de metal não nobre, que também seja altamente ativo e estável em ambiente ácido. Neste sentido, o sulfeto de molibdênio (MoS2) apresenta-se como um eletrocatalisador alternativo para a RDH e, o método de eletrodeposição, uma abordagem fácil de uma etapa para sua preparação. Com base no exposto, este projeto de pesquisa visa a aplicação dos compostos à base de MoS2, desenvolvidos pela estudante de doutorado pelo método de eletrodeposição no Brasil, como cátodo nos sistemas eletrolisadores de membrana trocadora de prótons desenvolvidos no centro de pesquisa Jülich no departamento de Eletrocatálise liderado pela Dra. Meital Shviro. (AU)