Redução eletroquímica aprimorada de N2 com materiais de nanopartículas metálicas plasmonicamente ativas, (Au, Ag, Pd, Ru) e (Mo, Ti, Ce), combinadas com semicondutores do tipo n

• Processo: 22/11335-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2022
• Data de Término da vigência: 31 de maio de 2026
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Pesquisador responsável: Susana Inés Córdoba de Torresi
• Beneficiário: Lázara Hernández Ferrer
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 21/00675-4 - Arquitetura de materiais para armazenamento de energia eletroquímica e catálise, AP.TEM
• Assunto(s): Eletrocatálise Cinética química Fotoeletrocatálise Nanopartículas metálicas Nitrogênio Semicondutores magnéticos Eficiência de Faraday
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: cinética química | fotoeletrocatálise | Mecanosíntesis | Nanopartículas | Plasmônicamente ativa | redução eletroquimica | Eletrocatálise

Resumo

A obtenção de NH3 é relevante devido à sua aplicabilidade nos dias de hoje. A amônia serve como matéria-prima básica para fertilizantes sintéticos ricos em nitrogênio, um aspecto muito importante da agricultura. Na indústria, o método Haber-Bosch é proposto como o mais aceito para sua obtenção. Este processo tem várias desvantagens, pois é necessário consumir grandes quantidades de energia, altas pressões e temperaturas entre 300-500°C, usando nitrogênio e hidrogênio para obter amônia com rendimentos e resultados muito baixos. Consumindo assim 2% do consumo global de energia. Atualmente, processos eletroquímicos estão sendo relatados para a obtenção deste composto, utilizando diferentes sistemas catalíticos. Nesse campo, a nanociência tem feito grandes avanços, proporcionando melhorias no desempenho e na velocidade de obtenção dos compostos. Neste trabalho, a eletrorredução plasmônica de nitrogênio usando nanopartículas de metais nobres (Au, Pd, Ru) e não nobres (Mo, Ti, Fe) combinada com o uso de semicondutores tipo n (MoS2, Ti2O) é exposta, d e investigado. Com este trabalho espera-se melhorar as condições de obtenção deste composto, como velocidade, desempenho e eficiência faradaica, levando em consideração a relação e influência entre os materiais utilizados. (AU)

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)

FAUSTINO, LEANDRO A.; FERRER, LAZARA H.; DE OLIVEIRA, PAULO F. M.; DE TORRESI, SUSANA I. CORDOBA. Beyond catalyst design for the electrochemical nitrogen reduction reaction: The crucial role of water availability in the electrolyte composition. Electrochimica Acta, v. 519, p. 10-pg., 2025-02-14. (20/14955-6, 21/00675-4, 24/13493-0, 22/11335-2, 22/04604-7)