Catalisadores Derivados de Complexos de Cobre com Benzimidazol Modificados por Grupos Alquílicos para a Redução Eletrocatalítica de Dióxido de Carbono

• Processo: 25/13879-8
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2025
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2029
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Pesquisador responsável: Fabio Henrique Barros de Lima
• Beneficiário: Guilherme Santos de Almeida
• 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): Complexos de cobre Reestruturação Eletroquímica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: complexos de cobre | EC-MS online | Redução eletroquímica de CO2 | Reestruturação | XAS in-situ | Eletroquímica

Resumo

A eletroredução do dióxido de carbono (RECO¿) tem se destacado como um processo promissor para o aproveitamento do CO¿ atmosférico na produção de produtos químicos de maior valor agregado. Diversos esforços vêm sendo direcionados ao desenvolvimento de eletrocatalisadores mais ativos, seletivos e estáveis. O cobre é, até o momento, o único metal com atividade comprovada para a formação de produtos C¿¿, como etileno e etanol, mas apresenta limitações quanto à seletividade e à estabilidade. O presente projeto tem como objetivo investigar as propriedades eletrocatalíticas para a RECO¿ de complexos à base de [Cu(bzimpy)Cl¿] (onde bzimpy = 2,6-bis(2-benzimidazolyl)pyridine, um ligante tridentado), os quais apresentam reestruturação reversível após processos de desativação, permitindo a regeneração da estrutura inicial e conferindo estabilidade dinâmica ao sistema. Para avançar no desenvolvimento dessa classe de eletrocatalisadores, é fundamental compreender se a seletividade da RECO¿ frente à reação paralela de evolução de hidrogênio (HER), proveniente da redução da água, pode ser modulada por meio da modificação estrutural do complexo com grupos funcionais hidrofóbicos, como cadeias alquílicas. Os eletrocatalisadores obtidos serão caracterizados por diversas técnicas, incluindo espectroscopia de ressonância paramagnética eletrônica (EPR) e espectroscopia de absorção de Raios X (XAS). Suas atividades, seletividades e estabilidades para a RECO¿ serão avaliadas por espectrometria de massas on-line e cromatografia gasosa in-line. (AU)