Carbo-calcogenetos bidimensionais de metais de transição para síntese e detecção de amônia

• Processo: 25/15840-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
• Data de Início da vigência: 21 de março de 2026
• Data de Término da vigência: 20 de dezembro de 2026
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Pesquisador responsável: Julio Ricardo Sambrano
• Beneficiário: Nicolas Ferreira Martins
• Supervisor: Jose Richard Baptista Gomes
• Instituição Sede: Faculdade de Ciências (FC). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Bauru. Bauru , SP, Brasil
• Instituição Anfitriã: Universidade de Aveiro (UA), Portugal
• Vinculado à bolsa: 24/05087-1 - Funcionalização na superfície de Mxenes de carbetos e nitretos para o armazenamento de hidrogênio, BP.DR
• Assunto(s): Teoria do funcional da densidade Materiais
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: ammonia | Dft | Electrocatalyst | Gas Sensing | TMCCs | 2D Materials | Ciência dos materiais

Resumo

A amônia (NH3) continua sendo um composto químico crucial na indústria moderna, com aplicações que desempenham um papel vital no atendimento à crescente demanda impulsionada pela expansão dos sistemas de suporte a sociedade. No entanto, os métodos convencionais de produção de amônia geralmente estão associados a altos custos e impactos ambientais significativos. Paralelamente ao aumento do uso industrial e agrícola de NH3, os riscos à saúde associados à exposição prolongada a esse composto evidenciam a necessidade urgente de sistemas de detecção sensíveis e confiáveis. Consequentemente, materiais nanoestruturados capazes tanto de sintetizar quanto de detectar amônia representam soluções promissoras, eficientes e ecologicamente corretas. Nesse contexto, a classe emergente dos carbo-calcogenetos bidimensionais de metais de transição (TMCCs) tem atraído atenção por suas aplicações multifuncionais, ao combinar características estruturais e eletrônicas dos dicalcogenetos de metais de transição (TMDs) e de materiais baseados em MXenos. Assim, este projeto considerará simulações baseadas na teoria do funcional da densidade (DFT) para investigar TMCCs bidimensionais recentemente sintetizados, especificamente monocamadas TM¿T¿C (onde TM representa Nb ou Ta, e T representa S ou Se), quanto ao seu potencial para a produção e detecção de amônia. Os estudos computacionais focarão nas propriedades estruturais, eletrônicas e vibracionais desses materiais, bem como na exploração das vias eletrocatalíticas da reação de redução de nitrogênio (NRR) e no comportamento da adsorção de NH¿. Esta pesquisa teórica, conduzida em colaboração com o grupo liderado pelo doutor José R. B. Gomes na Universidade de Aveiro, visa contribuir para o desenvolvimento de materiais de nova geração voltados a tecnologias sustentáveis de produção de amônia e aplicações de detecção em tempo real. (AU)