Estudo microcinético da eletro-oxidação de moléculas candidatas a biocombustíveis para produção de hidrogênio e eletricidade

Resumo

A oxidação de moléculas derivadas de biomassa tem sido utilizada tanto diretamente em células a combustível, quanto para a produção de hidrogênio limpo. Esses processos representam uma importante alternativa para substituição de motores de combustão interna baseados em combustíveis fósseis. Apesar de décadas de estudos, a interconversão de energias química em elétrica (objeto da eletroquímica, e em particular da eletrocatálise) ainda apresenta diversos desafios. A eletro-oxidação de moléculas orgânicas pequenas (até seis carbonos, por exemplo) é uma das possibilidades estudadas, encontrando-se o etanol e o glicerol entre elas, porém, aplicações práticas ainda encontram limitações técnicas e econômicas. Combinar conhecimentos experimentais e teóricos para modelar essas reações complexas pode ajudar na compreensão do ponto de vista cinético e no desenvolvimento racional de novos catalisadores. O objetivo deste projeto de pesquisa é aplicar análise microcinética para desenvolver modelos que descrevam diferentes fenômenos observados experimentalmente na oxidação eletrocatalítica de etanol e glicerol em diferentes condições reacionais. A análise microcinética busca descrever a variação temporal de espécies intermediárias que estejam adsorvidas na superfície de um catalisador ao longo de uma reação. O conhecimento do grau de recobrimento por cada espécie permite então a simulação de diversas técnicas utilizadas em eletroquímica. (AU)