Monitorando eletrocatalisadores in situ usando técnicas avançadas

• Processo: 22/07113-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2022
• Data de Término da vigência: 28 de fevereiro de 2026
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Acordo de Cooperação: BG E&P Brasil (Grupo Shell)
• Pesquisador responsável: Pablo Sebastián Fernández
• Beneficiário: Seyedehforough Mirseyed
• Instituição Sede: Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN). Secretaria de Desenvolvimento Econômico (São Paulo - Estado). São Paulo , SP, Brasil
• Empresa: Secretaria de Desenvolvimento Econômico (São Paulo - Estado). Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN)
• Vinculado ao auxílio: 17/11937-4 - Rota sustentável para a conversão de metano com tecnologias eletroquímicas avançadas, AP.PCPE
• Assunto(s): Eletroquímica Eletrocatalisadores Radiação síncrotron Espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier In situ
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Eletrocatalisadores | in situ FTIR | síncrotron | Eletroquímica

Resumo

A resposta (eletro)catalítica de um eletrodo é uma consequência dos sinais provenientes de diferentes regiões deste. Assim, a combinação de técnicas convencionais, que oferecem informações que são a soma de muitos nanomateriais (ou muitos grãos de cristal), com técnicas que permitem obter informações de partículas individuais (ou regiões selecionadas, por exemplo, um grão de cristal) tem grande potencial para alcançar uma compreensão muito mais profunda dos sistemas (eletro)catalíticos.Técnicas baseadas em raios-X têm sido usadas há décadas para obter informações eletrônicas e estruturais de sistemas (eletro)catalíticos. O desenvolvimento de síncrotrons de quarta geração tornou possível usar essas técnicas para isolar e explorar diferentes regiões de um catalisador com resolução nanométrica e até mesmo estudar nanopartículas individuais. Essas técnicas são extremamente poderosas para estudar o catalisador, mas não são capazes de medir a atividade. Assim, estamos desenvolvendo células espectroeletroquímicas que permitem realizar experimentos de imageamento por FTIR, o que permite medir a atividade do eletrodo a partir do monitoramento dos produtos/reagentes.Neste projeto, começaremos a trabalhar com nanopartículas à base de LaNiO3, que são materiais que, em princípio, permitem realizar experimentos de XAS, XRD e imageamento. Além disso, esses materiais são ativos para a eletrooxidação de água e pequenas moléculas orgânicas, esta última permitindo o estudo por FTIR in situ. Na parte final do projeto, passaremos a estudar sistemas de interesse do CISTAR e do CINE. Os materiais, composição eletrolítica, etc., serão escolhidos com base nas capacidades de instrumentação e nos resultados (eletro)catalíticos anteriores obtidos por nossos colegas do CINE e CISTAR. (AU)