Redução Eletrocatalítica de Dióxido de Carbono com Catalisadores Derivados de Complexos de Cobre com Ligantes Hidrofóbicos

• Processo: 25/13664-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2026
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Pesquisador responsável: Fabio Henrique Barros de Lima
• Beneficiário: Matheus de Oliveira Leite
• Instituição Sede: Instituto de Química de São Carlos (IQSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 19/22183-6 - Electrocatálise VI: aspectos fundamentais e aplicados em problemas emergentes e clássicos em conversão eletroquímica de energia, AP.TEM
• Assunto(s): Cobre Complexos de cobre Redução de CO2 Eletroquímica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: cobre | complexos de cobre | Ligante hidrofóbicos | Redução de CO2 | Eletroquímica

Resumo

A captura e utilização de CO2, conhecida como CCU (Carbon Capture andUtilization), é um modelo que pode ajudar a fechar o ciclo do carbono. É nesse contextoque se insere este projeto: a reação de redução eletrocatalítica de CO2 (RRCO2) emprodutos de alto valor agregado, visando a substituição do uso de recursos fósseis naindústria química. Em dispositivos práticos (eletrolisadores) para a RRCO2, o uso demembranas de troca aniônica (AEM) apresenta a desvantagem de permitir o crossover deCO¿²¿ e HCO¿¿ do ânodo para o cátodo, o que resulta em baixas eficiências energética ede carbono do eletrolisador. Esse problema de crossover pode ser evitado com o uso deuma membrana de troca catiônica ácida (CEM), na qual os prótons reagem com essasespécies, impedindo que elas sejam descarregadas no ânodo. No entanto, as condiçõesideais devem ser investigadas, pois ambientes ácidos próximos ao cátodo podemfavorecer a reação parasita de evolução de hidrogênio (HER). Uma maneira de mitigar aHER é o uso de moléculas hidrofóbicas nas proximidades do eletrocatalisador, a fim decontrolar o teor de água (e, consequentemente, de prótons) em sua superfície. Assim, oobjetivo do presente projeto é o estudo da atividade e a estabilidade eletrocatalítica denanopartículas de cobre para RRCO2 utilizando complexos de Cu(II) contendo liganteshidrofóbicos e insolúveis no eletrólito. Para isso, serão sintetizados complexos de[Cu(OcDTC)2] (OcDTC = Octilditiocarbamato) para a geração de nanopartículas decobre e serão investigadas suas atividades eletrocatalíticas para a eletroredução de CO2em células H com eletrólito líquido ácido e em células unitárias com eletrólito sólido ácido. (AU)