Estudo das propriedades de nanofios de análogos de Azul da Prússia para oxidação de água

Resumo

A matriz energética mundial foi desenvolvida a base de combustíveis fósseis. Embora sejam relativamente baratos e observa-se uma correlação entre aumento da emissão de gases provenientes de sua queima e o aquecimento global. Diante desse cenário, é necessário substituir a matriz energética atual por tecnologias que sejam sustentáveis. A utilização de hidrogênio (H2) vem ganhando destaque no cenário mundial pelo fato de produzir energia renovável e limpa, uma vez que o único produto de sua reação com o oxigênio é a água. Entretanto, grande parte da produção mundial de H2 (cerca de 95%) ainda é proveniente da utilização de combustíveis fósseis. Uma alternativa para eliminar esse problema é a obtenção de H2 a partir do processo de eletrólise da água (water splitting). O grande limitante desse processo é a etapa de oxidação da água, que apresenta cinética lenta e não é termodinamicamente favorável, sendo necessária a utilização de catalisadores. Neste projeto, busca-se desenvolver catalisadores com estruturas morfológicas controladas baseadas em análogos de cobalto Azul da Prússia para aplicações em estudos de reação de oxidação da água. Neste sentido, busca-se explorar e estudar catalisadores com diferentes morfologias e como o controle morfológico influencia no desempenho eletrocatalítico em reações de oxidação da água. Com isso, busca-se sintetizar catalisadores nanoestruturados do tipo nanocubos, nanocubos ocos e nanofios, sendo os mesmos posteriormente calcinados em diferentes temperaturas levando a formação de óxido de cobalto com diferentes estruturas cristalinas. Será investigado também como a vacância de cianeto interfere nos processos de oxidação de água. Como consequência, esperamos produzir avanços significativos na área de oxidação da água e produção de energia limpa, contribuindo com a publicação de artigos científicos de alto impacto e patentes. Por fim, esperamos um desenvolvimento profissional e acadêmico de altíssimo nível para o candidato desse projeto. (AU)