Estudo in situ de óxidos nanoestruturados de média entropia através de espalhamento total de raios-X e função de distribuição de pares

• Processo: 23/02561-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 23 de agosto de 2023
• Data de Término da vigência: 22 de agosto de 2024
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Química Inorgânica
• Pesquisador responsável: Daniela Zanchet
• Beneficiário: Guilherme Boenny Strapasson
• Supervisor: Kirsten Marie Oernsbjerg Jensen
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Campinas , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: University of Copenhagen, Copenhagen, Dinamarca
• Vinculado à bolsa: 20/12986-1 - Design de catalisadores de níquel suportados em nanoestruturas 1D à base de TiO2/Nb2O5, BP.DD
• Assunto(s): Química de materiais Entropia Catálise heterogênea Função radial de distribuição de pares
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Entropy Stabilized Oxides | Heterogeneous Catalysis | In situ X-ray Total Scattering | pair distribution function | Química de Materiais

Resumo

A presença de defeitos pontuais e de superfície em óxidos metálicos permite sua versatilidade em uma ampla gama de aplicações, como catálise, sensores, produtos farmacêuticos e conversão e armazenamento de energia. Os defeitos mais comuns em óxidos metálicos redutíveis são vacâncias de oxigênio, que podem estar associadas a defeitos pontuais intrínsecos ou extrínsecos. Essas vacâncias de oxigênio e sua mobilidade desempenham um papel fundamental em diversas áreas de pesquisa. Ao utilizar a entropia como força motriz para o design de óxidos, o desvio dos métodos de previsão tradicionais oferece um caminho para o descobrimento de novas relações estrutura-propriedade, incluindo melhoras na mobilidade de oxigênio. A abordagem multi-cátion inerente aos óxidos estabilizados por entropia permite a adaptação de suas propriedades, o que pode oferecer oportunidades significativas para aplicações de novos materiais funcionais. No entanto, devido à sua desordem intrínseca e ambientes químicos altamente localizados, uma investigação mais profunda, com o apoio de uma variedade de sondas locais e de longo alcance, precisa ser realizada. Assim, neste trabalho, pretendemos estudar óxidos de média entropia compostos por cátions aliovalentes (Ti4+, Nb5+ e Fe3+), que podem levar à distorção de carga da estrutura do óxido e impactar diretamente em suas propriedades estruturais e eletrônicas. Serão realizadas caracterizações convencionais e avançadas, incluindo síntese in situ e tratamentos térmicos durante experimentos de espalhamento total de raios-X. Um dos principais objetivos deste projeto BEPE é a especialização do candidato na técnica de espalhamento total de raios-X e análise de função de distribuição de pares (PDF), que será realizado no grupo da Profa. Kirsten M. Ø. Jensen, da Universidade de Copenhague, Dinamarca. (AU)