Microwave-assisted hydrothermal synthesis of Sn₃O₄ and SnO for electrocatalytic reduction of CO₂ to highadded-value compounds

Autor(es)

Romeiro, Fernanda da Costa ; Martins, Alysson Stefan ; Lima Perini, Joao Angelo ; Costa e Silva, Beatriz ; Boldrin Zanoni, Maria Valnice ; Orlandi, Marcelo Ornaghi

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: Journal of Materials Science; v. 58, n. 8, p. 12-pg., 2023-02-01.

Resumo

Sn-based electrocatalysts have recently been applied for CO2 reduction to generate fuels. Here, tin oxide crossed architectures (SnO) and petal-like Sn3O4 semiconductors were synthesized using the microwave-assisted hydrothermal method. The synthesized materials were applied in electrochemical reduction of CO2 and promoted the formation of methanol, ethanol and acetone. The best condition (greatest amount of products) was obtained with - 0.5 V vs Ag/AgCl for both electrocatalysts. For the first time, acetone formation was observed using both SnO and Sn3O4 materials. The SnO electrocatalyst exhibited the best electrochemical activity for CO2 reduction, ascribed to higher charge transfer corroborated by the higher current densities and lower resistance in the Nyquist diagram. Differences in methanol concentration obtained by the samples were ascribed to the different morphology and charge transfer over the films. The results showed that Sn-based electrocatalysts can be applied to generate important products, such as methanol and ethanol, aside from promoting acetone formation. (AU)

• Processo FAPESP: 17/13123-4 - Desenvolvimento de membranas fotoeletrocatalíticas baseadas em TiO2 e Al2O3 modificadas e aplicadas no tratamento de contaminantes orgânicos e microrganismos em meio aquoso.
• Beneficiário: Alysson Stefan Martins
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 19/18856-5 - Aplicações foto(eletro)químicas visando a produção de combustíveis renováveis utilizando nanocompósitos baseados em óxidos de estanho (SnO e Sn3O4) e compostos de carbono (óxido de grafeno reduzido e nitreto de carbono grafítico)
• Beneficiário: Fernanda da Costa Romeiro
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 14/50945-4 - INCT 2014: Instituto Nacional de Tecnologias Alternativas para Detecção, Avaliação Toxicológica e Remoção de Micropoluentes e Radioativos
• Beneficiário: Maria Valnice Boldrin
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Processo FAPESP: 13/07296-2 - CDMF - Centro de Desenvolvimento de Materiais Funcionais
• Beneficiário: Elson Longo da Silva
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Centros de Pesquisa, Inovação e Difusão - CEPIDs
• Processo FAPESP: 16/18057-7 - Redução de CO2 visando à geração de compostos de valor agregado por fotocatálise/fotoeletrocatálise utilizando líquido iônico em reator pressurizado
• Beneficiário: João Angelo de Lima Perini
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 17/26219-0 - Estudo de Sensores Químicos de Elemento Único a base de semicondutores de óxidos metálicos
• Beneficiário: Marcelo Ornaghi Orlandi
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular