Aplicação de métodos teóricos para estudo de tendências catalíticas na reação de redução de oxigênio visando a seletividade por peróxido de hidrogênio

Resumo

Esse projeto visa investigar a atividade catalítica e a seletividade de materiais avançados baseados em carbono funcionalizados com óxidos metálicos tais como óxido de cério, de vanádio e de nióbio, e materiais híbridos como estruturas de óxido de titânio com nanopartículas de ouro, no que diz respeito à eletrogeração de peróxido de hidrogênio para degradação de poluentes emergentes. A reação de redução de oxigênio por um mecanismo de 2 elétrons é um processo desejado para a obtenção de espécies oxigenadas muito reativas, que são capazes de degradar uma vasta gama de compostos orgânicos, incluindo disruptores endócrinos. Estudos teóricos detalhados de catalisadores que promovem essa reação, incluindo alguns que já foram previamente sintetizados pelo nosso grupo com excelentes resultados, como CeO2, WO3@Au, V2O5 e Nb2O5 por exemplo, podem prover informações cruciais para guiar e otimizar futuras sínteses. Nesse sentido, simulações teóricas serão realizadas utilizando teoria do funcional da densidade e o modelo do eletrodo de hidrogênio computacional para avaliar a atividade catalítica dos materiais selecionados, assim como sua combinação com grafeno. Durante esse período de colaboração internacional, recursos intelectuais e computacionais, além da orientação da Prof. Dr. Samira Siahrostami na University of Calgary serão fundamentais para o desenvolvimento e progresso de nossa pesquisa. Com esse período de estágio, nosso objetivo é adquirir conhecimento e novas ferramentas que resultarão em uma maior qualidade no nosso trabalho e publicações de nossos resultados em revistas científicas de alto impacto e internacionalmente reconhecidas. (AU)