Síntese de novos materiais de eletrodo e de reações redox utilizando ferramentas eletroquímicas acopladas a micro-ondas

Resumo

A utilização da eletroquímica na síntese de novos materiais com propriedades otimizadas é uma metodologia de baixo custo, rápida e versátil que já tem sido estudada a muitos anos. Diferentes tipos de materiais têm sido desenvolvidos, tais como: metais e suas ligas, heteroestruturas metálicas, filmes de óxidos e polímeros condutores. Em outras palavras, praticamente qualquer tipo de material pode ser produzido com vantagens utilizando ferramentas eletroquímicas. Além disso, é bastante comum o estudo eletroquímico de fenômenos que ocorrem associados a uma segunda fonte de energia, como por exemplo, a luz, conhecida como fotoeletroquímica. Menos comum, mas já bastante estudada existem também a associação do campo elétrico com o ultrassom, sonoeletroquímica, e com um campo magnético externo aplicado, magnetoeletroquímica. Os resultados obtidos são sempre diferentes daqueles obtidos com somente a utilização do campo elétrico. Neste projeto de tese, será estudado o acoplamento de experimentos eletroquímicos com a radiação de micro-ondas para a síntese de novos materiais de eletrodo ou mesmo para estudar reação redox em solução. Em uma primeira etapa de trabalho serão explorados os aspectos fundamentais do problema utilizando métodos computacionais como o método de elementos finitos. Uma vez caracterizado quem são os principais diferenciadores do acoplamento destas duas fontes de energia, estudaremos a suas aplicações na síntese de diferentes materiais funcionais e em reações eletrocatalisadas. Neste sentido, serão investigados a formação de filme de óxido sobre nióbio, cromo, e aço, a eletrodeposição de Cu e Ni. Finalmente, serão estudadas a eletrossíntese de moléculas orgânicas de alto valor agregado e a oxidação de álcoois de cadeia curta sobre multicamadas metálicas de Pt/Rh. (AU)