Combination of Cu-Pt-Pd nanoparticles supported on graphene nanoribbons decorating the surface of TiO2 nanotube applied for CO2 photoelectrochemical reduction

Autor(es)

Rodrigues de Souza, Marcielli Karoline ^[1] ; Freitas Cardoso, Eduardo dos Santos ^[1] ; Fortunato, V, Guilherme ; Lanza, V, Marcos R. ; Nazario, Carlos Eduardo ^[1] ; Boldrin Zanoni, Maria Valnice ^[2] ; Maia, Gilberto ^[1] ; Cardoso, Juliano Carvalho ^{[3, 1]}

Afiliação do(s) autor(es)

^[1] Univ Fed Mato Grosso do Sul, Inst Chem, Av Senador Filinto Muller, 1555, CP 549, BR-79074460 Campo Grande, MS - Brazil

^[2] Sao Paulo State Univ, UNESP, Inst Chem, Araraquara, SP - Brazil

^[3] IPEN CNEN SP, Nucl & Energy Res Inst, BR-05508000 Sao Paulo, SP - Brazil

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: JOURNAL OF ENVIRONMENTAL CHEMICAL ENGINEERING; v. 9, n. 4 AUG 2021.
• Citações Web of Science: 0

Resumo

The photoelectrocatalysis (PEC) technique was applied in CO2 reduction using different proportions of Cu, Pd, and Pt supported on graphene nanoribbons (GNR) and deposited on the surfaces of TiO2 nanotubes. Altogether, nine combinations of TiO2-NT/GNR-metal were assembled, although only three of them efficiently promoted the generation of methanol and ethanol in high quantities. Comparison with the photocatalysis, photolysis, and electrocatalysis techniques showed the extremely high efficiency of PEC, which enabled production of methanol and ethanol at levels around 19.2-fold and 44.4-fold higher, respectively, than photocatalysis, the second most efficient technique. The presence of metallic nanoparticles in the system facilitated CO2 reduction due to the trapping of the photogenerated electrons, prolonging their lifetime, lowering the reaction energy barrier for CO2 reduction, and provided active intermediates. Therefore, the assembly of these materials containing low amounts of metals is highly promising, since it can assist in alleviating environmental problems caused by CO2 emissions, while at the same time enabling the energetically efficient generation of compounds of commercial value. (AU)

• Processo FAPESP: 19/04421-7 - Produção e caracterização de nanocompositos metal-grafeno ou óxido de grafeno visando a produção eletrocatalítica de peróxido de hidrogênio: Uma aplicação à degradação de desreguladores endócrinos por processos eletroquímicos oxidativos avançados
• Beneficiário: Guilherme Vilalba Fortunato
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 17/10118-0 - Estudo e aplicação da tecnologia eletroquímica para a análise e a degradação de interferentes endócrinos: materiais, sensores, processos e divulgação científica
• Beneficiário: Marcos Roberto de Vasconcelos Lanza
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Processo FAPESP: 15/18109-4 - Contribuição dos Materiais Nanoestruturados na Eletroanálise de Fármacos e Corantes, na Oxidação e Redução Fotoeletrocatalítica de Poluentes Orgânicos e Inorgânicos e Desinfecção de Água
• Beneficiário: Maria Valnice Boldrin
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular