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Eletrocatalisadores híbridos baseados em nanopartículas de Pd, Pt e Sn, e em nanobarras de céria para aplicação em células a combustível

Processo: 17/26288-1
Modalidade de apoio:Bolsas no Brasil - Doutorado
Data de Início da vigência: 01 de abril de 2018
Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2021
Área de conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
Pesquisador responsável:Mauro Coelho dos Santos
Beneficiário:Victor dos Santos Pinheiro
Instituição Sede: Centro de Ciências Naturais e Humanas (CCNH). Universidade Federal do ABC (UFABC). Ministério da Educação (Brasil). Santo André , SP, Brasil
Assunto(s):Eletroquímica   Catalisadores   Materiais híbridos   Nanopartículas metálicas   Células de combustível   Baterias   Oxidação   Etanol   Oxirredução   Oxigênio
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:ar | Célula à Combustível e Baterias metal | Nanobarras de Céria | nanoestruturas hibridas | oxidação de etanol | Reação de Desprendimento de Oxigênio | Reação de Redução de Oxigênio | Eletroquímica

Resumo

O aquecimento global e o esgotamento dos combustíveis fósseis têm causado grandes preocupações para a sociedade, sendo assim, faz-se necessária a busca e o estudo de formas de energia sustentável e renovável. Nesse sentido, as células a combustível e as baterias metal/ar são de grande interesse, e é de grande importância o estudo de materiais mais eficientes e com melhor custo-benefício, que possam ser utilizados nesses dispositivos. Tendo em vista esses desafios, este projeto visa desenvolver eletrocatalisadores híbridos baseados em nanopartículas de Pd, Pt e Sn, e em nanobarras de céria (NR CeO2), suportados em carbono Vulcan XC-72 e em nanotubos de carbono, para serem aplicados em células a combustível. Para avaliar esses eletrocatalisadores serão estudadas a Reação de Redução de Oxigênio (RRO), Reação de Desprendimento de Oxigênio (RDO) e a Reação de Oxidação de Etanol (ROE), em meio alcalino e/ou ácido. Os eletrocatalisadores serão caracterizados por Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV), Microscopia Eletrônica de Transmissão (MET), Difração de Raios X (DRX), área superficial por BET, ângulo de contato, potencial zeta e espectroscopia fotoeletrônica de raios X (XPS). Será feita ainda a avaliação por espectroscopia de infravermelho por transformada de Fourier (ATR-FTIR) in situ de subprodutos formados na ROE. A RRO será estudada pela técnica do eletrodo de disco-anel rotatório (RRDE) e a RDO com a técnica do eletrodo de disco rotatório (RDE). Os eletrocatalisadores serão ainda aplicados em experimentos de célula a combustível e será verificada sua aplicabilidade em baterias metal/ar. (AU)

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Publicações científicas (17)
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
GENTIL, TUANI C.; PINHEIRO, VICTOR S.; SOUZA, FELIPE M.; DE ARAUJO, MARCOS L.; MANDELLI, DALMO; BATISTA, BRUNO L.; DOS SANTOS, MAURO C.. Acetol as a high-performance molecule for oxidation in alkaline direct liquid fuel cell. RENEWABLE ENERGY, v. 165, n. 1, p. 37-42, . (17/22976-0, 17/21846-6, 15/10314-8, 18/18675-8, 18/01258-5, 17/10118-0, 17/26288-1)
MOURA SOUZA, F.; BOHNSTEDT, P.; PINHEIRO, V. S.; OLIVEIRA, L. A.; BATISTA, B. L.; PARREIRA, L. S.; ANTUNES, R. A.; SANTOS, M. C.. Niobium increasing the electrocatalytic activity of palladium for alkaline direct ethanol fuel cell. JOURNAL OF ELECTROANALYTICAL CHEMISTRY, v. 858, . (17/26288-1, 15/10314-8, 17/22976-0, 17/10118-0, 17/21846-6, 18/26307-9)
KOMATSU, JENNY S.; SOUZA, FELIPE M.; PINHEIRO, VICTOR S.; BOHNSTEDT, PAULA; DE PAPE, POL W. G.; MANDELLI, DALMO; SANTOS, MAURO C.; CARVALHO, WAGNER A.. Cotton fabric derived alpha Fe magnetic porous carbon as electrocatalyst for alkaline direct ethanol fuel cell. CATALYSIS TODAY, v. 381, p. 65-75, . (17/22976-0, 15/10314-8, 17/10118-0, 18/01258-5, 18/26307-9, 17/26288-1, 17/24931-4, 17/21846-6)
PAZ, EDSON C.; PINHEIRO, VICTOR S.; SOUSA JOCA, JHONNY FRANK; SOTANA DE SOUZA, RAFAEL AUGUSTO; GENTIL, TUANI C.; LANZA, MARCOS R. V.; MOISES DE OLIVEIRA, HUEDER PAULO; PEREIRA NETO, ANA MARIA; GAUBEUR, IVANISE; SANTOS, MAURO C.. Removal of Orange II (OII) dye by simulated solar photoelectro-Fenton and stability of WO2.72/Vulcan XC72 gas diffusion electrode. Chemosphere, v. 239, . (16/00819-8, 14/50945-4, 17/26288-1, 15/10314-8, 17/22976-0, 17/10118-0, 17/21846-6)
PINHEIRO, VICTOR S.; SOUZA, FELIPE M.; GENTIL, TUANI C.; NASCIMENTO, ALINE N.; PARREIRA, LUANNA S.; SAIRRE, MIRELA, I; BATISTA, BRUNO L.; SANTOS, MAURO C.. Pd-Pt nanoparticles combined with ceria nanorods for application in oxygen reduction reactions in alkaline direct ethanol fuel cell cathodes. Journal of Alloys and Compounds, v. 899, p. 14-pg., . (15/10314-8, 17/10118-0, 20/14100-0, 17/26288-1, 18/18675-8, 17/22976-0, 17/21846-6)
MACHADO, MARIA LUCIA O.; PAZ, EDSON C.; PINHEIRO, VICTOR S.; DE SOUZA, RAFAEL AUGUSTO S.; PEREIRA NETO, ANA MARIA; GAUBEUR, IVANISE; DOS SANTOS, MAURO C.. Use of WO2.72 Nanoparticles/Vulcan (R) XC72 GDE Electrocatalyst Combined with the Photoelectro-Fenton Process for the Degradation of 17 alpha-Ethinylestradiol (EE2). ELECTROCATALYSIS, v. 13, n. 4, p. 12-pg., . (16/23878-0, 17/26288-1)
PINHEIRO, VICTOR S.; SOUZA, FELIPE M.; GENTIL, TUANI C.; NASCIMENTO, ALINE N.; PARREIRA, LUANNA S.; HAMMER, PETER; SAIRRE, MIRELA I.; BATISTA, BRUNO L.; SANTOS, MAURO C.. Electrocatalysts based on low amounts of palladium combined with tin nanoparticles and cerium dioxide nanorods for application as ADEFC anodes. INTERNATIONAL JOURNAL OF HYDROGEN ENERGY, v. 46, n. 79, p. 39438-39456, . (17/21846-6, 17/10118-0, 18/18675-8, 20/14100-0, 15/10314-8, 17/26288-1, 17/22976-0)
SANTOS, MAURO C.; ANTONIN, VANESSA S.; SOUZA, FELIPE M.; AVEIRO, LUCI R.; PINHEIRO, VICTOR S.; GENTIL, TUANI C.; LIMA, THAYS S.; MOURA, JOAO P. C.; SILVA, CAROLINA R.; LUCCHETTI, LANNA E. B.; et al. Decontamination of wastewater containing contaminants of emerging concern by electrooxidation and Fenton-based processes - A review on the relevance of materials and methods. Chemosphere, v. 307, p. 26-pg., . (17/22976-0, 18/18675-8, 17/21846-6, 17/10118-0, 20/14100-0, 17/26288-1, 15/10314-8)
GENTIL, TUANI C.; PINHEIRO, VICTOR S.; SOUZA, FELIPE M.; DE ARAUJO, MARCOS L.; MANDELLI, DALMO; BATISTA, BRUNO L.; DOS SANTOS, MAURO C.. Acetol as a high-performance molecule for oxidation in alkaline direct liquid fuel cell. RENEWABLE ENERGY, v. 165, p. 6-pg., . (17/21846-6, 17/22976-0, 15/10314-8, 17/10118-0, 18/18675-8, 17/26288-1, 18/01258-5)
AVEIRO, L. R.; DA SILVA, A. G. M.; CANDIDO, E. G.; PAZ, E. C.; PINHEIRO, V. S.; PARREIRA, L. S.; SOUZA, F. M.; ANTONIN, V. S.; CAMARGO, P. H. C.; DOS SANTOS, M. C.. MnO2/Vulcan-Based Gas Diffusion Electrode for Mineralization of Diazo Dye in Simulated Effluent. ELECTROCATALYSIS, v. 11, n. 3, . (16/00819-8, 17/26288-1, 15/10314-8, 17/22976-0, 17/10118-0, 17/21846-6)
GENTIL, TUANI C.; PINHEIRO, VICTOR S.; PAZ, EDSON C.; SOUZA, FELIPE M.; PARREIRA, LUANNA S.; SANTOS, MAURO C.. Addition of CeO2 Nanorods in PtSn-Based Electrocatalysts for Ethanol Electrochemical Oxidation in Acid Medium. Journal of the Brazilian Chemical Society, v. 30, n. 8, p. 1634-1646, . (17/21846-6, 17/22976-0, 17/10118-0, 17/26288-1)
PAZ, EDSON C.; PINHEIRO, VICTOR S.; AVEIRO, LUCI R.; SOUZA, FERNANDA L.; LANZA, V, MARCOS R.; SANTOS, MAURO G.. Hydrogen Peroxide Electrogeneration by Gas Diffusion Electrode Modified With Tungsten Oxide Nanoparticles for Degradation of Orange II and Sunset Yellow FCF Azo Dyes. Journal of the Brazilian Chemical Society, v. 30, n. 9, p. 1964-1975, . (16/00819-8, 17/10118-0, 17/21846-6, 17/26288-1, 17/22976-0, 15/10314-8)
SOUZA, FELIPE M.; NANDENHA, JULIO; OLIVEIRA, VITOR H. A.; PAZ, EDSON C.; PINHEIRO, VICTOR S.; AVEIRO, LUCI R.; PARREIRA, LUANNA S.; SILVA, JULIO C. M.; BATISTA, BRUNO L.; NETO, ALMIR O.; et al. The effect of support on Pd1Nb1 electrocatalysts for ethanol fuel cells. RENEWABLE ENERGY, v. 150, p. 293-306, . (17/26288-1, 15/10314-8, 17/22976-0, 17/10118-0, 17/21846-6)
SOUZA, FELIPE M.; LIMA, THAYS S.; BOHNSTEDT, PAULA; PINHEIRO, VICTOR S.; BATISTA, BRUNO L.; PARREIRA, LUANNA S.; SIMOES, FABIO R.; CODOGNOTO, LUCIA; HAMMER, PETER; SANTOS, MAURO C.. Fast and Inexpensive Synthesis of Multilayer Graphene Used as Pd Support in Alkaline Direct Ethanol Fuel Cell Anode. ELECTROCATALYSIS, v. 12, n. 6, . (17/21846-6, 15/10314-8, 17/22976-0, 17/10118-0, 17/24742-7, 20/14100-0, 18/26307-9, 17/26288-1)
PINHEIRO, VICTOR S.; PAZ, EDSON C.; AVEIRO, LUCI R.; PARREIRA, LUANNA S.; SOUZA, FELIPE M.; CAMARGO, PEDRO H. C.; SANTOS, MAURO C.. Mineralization of paracetamol using a gas diffusion electrode modified with ceria high aspect ratio nanostructures. Electrochimica Acta, v. 295, p. 39-49, . (17/22976-0, 15/10314-8, 17/10118-0, 17/26288-1, 15/21366-9, 16/00819-8, 17/21846-6)
PINHEIRO, VICTOR S.; SOUZA, FELIPE M.; GENTIL, TUANI C.; NASCIMENTO, ALINE N.; BOHNSTEDT, PAULA; PARREIRA, LUANNA S.; PAZ, EDSON C.; HAMMER, PETER; SAIRRE, I, MIRELA; BATISTA, BRUNO L.; et al. Sn-containing electrocatalysts with a reduced amount of palladium for alkaline direct ethanol fuel cell applications. RENEWABLE ENERGY, v. 158, p. 49-63, . (15/10314-8, 18/26307-9, 17/26288-1, 17/22976-0, 17/21846-6, 17/10118-0)
PINHEIRO, VICTOR S.; SOUZA, FELIPE M.; GENTIL, TUANI C.; PARREIRA, LUANNA S.; BATISTA, BRUNO L.; SANTOS, MAURO C.. Hybrid palladium-ceria nanorod electrocatalysts applications in oxygen reduction and ethanol oxidation reactions in alkaline media. INTERNATIONAL JOURNAL OF HYDROGEN ENERGY, v. 46, n. 29, p. 16-pg., . (17/21846-6, 17/22976-0, 15/10314-8, 17/10118-0, 18/18675-8, 17/26288-1)