Eletrodos dissipativos tandem aplicados na redução de dióxido de carbono para formação de produtos C2+

Resumo

Propõe-se neste projeto uma rota de síntese bio-inspirada de materiais dissipativos, criados em condições afastadas do equilíbrio termodinâmico, como catalisadores paradigmáticos para a produção de portadores densos de energia a partir da redução eletroquímica do dióxido de carbono. Os materiais serão sintetizados na interface sólido/líquido por reações não-lineares de eletrodeposição, visando induzir um maior nível de complexidade e propriedades emergentes as quais não são obtidas por métodos sintéticos usuais. Ênfase será dada no desenho e controle de uma estruturação de fases segregadas em microescala, entre cobre e ouro, prata ou zinco, por exemplo, a fim de induzir uma reação catalítica em tandem (ou cascata). Nessa estratégia, monóxido de carbono será produzido no metal secundário e sequencialmente dimerizado em sítios ativos de cobre formando moléculas com múltiplos átomos de carbono. As propriedades eletrônicas e estruturais do material dissipativo serão avaliadas por espectroscopias de raios-X e técnicas avançadas de microscopia, sendo intrinsecamente correlacionadas com a distribuição de produtos. Espera-se criar novos catalisadores, com fácil escalonamento, que supere os benchmarks no estado-da-arte para redução eletroquímica de dióxido de carbono. (AU)