Este projeto visa adequar eletrocatalisadores, eletrólitos e interfaces, para permitir a redução eletrocatalítica de CO2 para produtos C2 +, e de N2 para NH3, incluindo sua combinação para a obtenção de ureia.

Como objetivos específicos, visamos:

(1) Implementar estratégias de combinação de cobre com morfologias controladas e catalisadores de átomo único (ferro e níquel) que atuem sinergicamente para produzir C2 +;

(2) Ajustar a reatividade do cobre (via dopagem metálica e não metálica) para controlar a energia de adsorção dos intermediários de reação, dissociação e hidrogenação da água e o acoplamento C-C;

(3) Explorar os efeitos do aprisionamento de CO2 e repulsão de água na interface eletrocatalisador/eletrólito via modificação superficial de cobre com moléculas funcionais e eletrólitos que misturem líquidos iônicos (ILs) e água;

(4) Estudar o efeito da luz (propriedades plasmônicas) na seletividade de redução de CO2 usando eletrocatalisadores decorados com metais plasmônicos;

(5) Estudar cobre, nanoestruturas de óxido de ferro e átomo único de ferro como eletrocatalisadores para redução de N2, juntamente com a modificação do eletrólito;

(6) Buscar a otimização de catalisadores de átomo único de ferro para a formação de NH3;

(7) Buscar o aumento da solubilidade do CO2 modificando os eletrólitos;

(8) Pesquisar a formação de ureia por co-eletrólise; e

(9) Colaborar com os grupos de trabalho 1 e 4 para a caracterização de catalisadores de átomo único por XAS in situ.

A ideia é aprofundar os principais aspectos envolvidos na redução de CO2: materiais e superfícies dedicados a sintonizar reações específicas (1, 2, 5, 6). Escolher o melhor eletrólito para atingir os produtos desejáveis (3, 7). Para aumentar o desempenho (em relação a um produto específico) usando luz (4). Buscar a formação de um produto específico (3) e maximizar o uso das técnicas para atingir o objetivo principal (9).

EQUIPE

Coordenador do Projeto:
Susana Inés Córdoba de Torresi – IQ-USP
Currículo Lattes

Vice-coordenador do Projeto:
Roberto Manuel Torresi – IQ-USP
Currículo Lattes