Eletrocatalisadores Avançados para a Oxidação da Amônia e Produção Sustentável de Hidrogênio

• Processo: 25/22858-4
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Programa Capacitação - Treinamento Técnico
• Data de Início da vigência: 01 de dezembro de 2025
• Data de Término da vigência: 30 de novembro de 2027
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica - Materiais Não-metálicos
• Pesquisador responsável: Almir Oliveira Neto
• Beneficiário: Victoria Amatheus Maia
• Instituição Sede: Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN). Secretaria de Desenvolvimento Econômico (São Paulo - Estado). São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 23/14931-8 - Dispositivos eletroquímicos avançados de conversão de moléculas e produção de energia, AP.TEM
• Assunto(s): Células de combustível Eletrocatalisadores Hidrogênio Materiais nanoestruturados
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: células a combustível | Eletrocatalisadores | Hidrogênio | Métodos eletroquímicos nãoconvencionais | Nanomateriais

Resumo

O presente projeto tem como objetivo o desenvolvimento de eletrocatalisadores à base de platina com diferentes composições atômicas, voltados à oxidação eletroquímica da amônia (AOR) e à consequente produção sustentável de hidrogênio. A proposta se insere no contexto da busca por materiais mais eficientes e economicamente viáveis para aplicações em células a combustível e sistemas de conversão de energia limpa, contribuindo para a mitigação de impactos ambientais e a transição energética.Os eletrocatalisadores serão suportados em óxidos metálicos, carbono ou misturas físicas de ambos, com o intuito de otimizar as propriedades eletrônicas e estruturais dos materiais. A síntese será realizada por meio do método do efeito Joule, que consiste na aplicação de rápidas descargas elétricas sobre os precursores, promovendo aquecimento resistivo localizado e a redução dos metais presentes. Essa abordagem permite baixo consumo energético, rápida obtenção dos materiais e a formação de pós finos ou filmes catalíticos sobre substratos condutores.Os materiais preparados serão caracterizados estrutural, morfológica e eletronicamente por difração de raios X (DRX), espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios X (XPS), espectroscopia Raman e infravermelho (IV). A atividade eletrocatalítica para a oxidação da amônia será avaliada por voltametria cíclica, cronoamperometria e curvas de polarização em célula a combustível, enquanto a produção de hidrogênio será monitorada por cromatografia gasosa.O projeto também contempla a formação de recursos humanos, por meio da participação de um bolsista de Treinamento Técnico (TT), que será envolvido nas etapas de preparo, caracterização e avaliação eletroquímica dos materiais, além de receber treinamento em técnicas instrumentais e em boas práticas laboratoriais. Essa participação visa consolidar a formação técnica do bolsista, ampliando suas competências experimentais e sua compreensão sobre processos de conversão eletroquímica de energia.Espera-se que os resultados obtidos contribuam para o avanço científico na área de catálise eletroquímica aplicada à geração sustentável de hidrogênio, com potencial impacto tecnológico e formativo, culminando na publicação dos resultados em periódicos indexados e apresentação em eventos científicos nacionais e internacionais.