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Estudo dos materiais de eletrodos de hidróxido lamelares com microscopia eletrônica de transmissão in situ

Processo: 20/06176-7
Linha de fomento:Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de dezembro de 2021
Vigência (Término): 30 de novembro de 2022
Área do conhecimento:Interdisciplinar
Pesquisador responsável:Lucio Angnes
Beneficiário:Josué Martins Gonçalves
Supervisor no Exterior: Reza Shahbazian-Yassar
Instituição-sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
Local de pesquisa: University of Illinois at Chicago (UIC), Estados Unidos  
Vinculado à bolsa:18/16896-7 - Desenvolvimento de sensores amperométricos e impedimétricos baseados em hidróxidos duplos de níquel e Vanádio (alfa-NixV1-x(OH)2) e seus nanocompósitos com grafite expansível/grafenos, BP.PD
Assunto(s):Caracterização   Energia   Materiais nanoestruturados   Sensores   Nanotecnologia

Resumo

Resumo: Neste projeto, serão caracterizados nanomateriais eletroativos e multifuncionais baseados em alfa hidróxido de níquel, com aplicação potencial nas áreas mais essenciais e urgentes do desempenho científico e tecnológico, como na conversão e armazenamento de energia e sensores amperométricos. Para isso, as nanopartículas (NPs) de a-Ni(OH)2 e a-Ni0.95V0.05(OH)2 planejadas e preparadas no projeto FAPESP 2018/16896-7 serão caracterizadas por microscopia eletrônica de transmissão in situ (TEM in situ) usando TEM com célula líquida. O TEM in situ tornou-se uma técnica popular para observar reações na dimensão em nanoescala, em comparação com outras técnicas in situ, como a microscopia de força atômica e vários métodos empregando raios-X. O TEM não apenas apresenta a vantagem de ter uma alta resolução temporal e espacial, mas também fornece a visualização direta de quaisquer alterações na distribuição estrutural, morfológica ou elementar na nanoescala. Complementarmente, o desenvolvimento de células líquidas permitiu a geração de imagens de reações da fase líquida em TEM in situ, abrindo campos desde a eletroquímica à biologia celular, fornecendo informações essenciais para a compreensão de processos fundamentais. Dito isto, é totalmente compreendida a necessidade de caracterização dos materiais baseados em a-Ni(OH)2 e/ou a-Ni0.95V0.05(OH)2 pela técnica de TEM in situ, uma vez que será extremamente importante para entender as melhorias na estabilidade da fase alfa, bem como o aumento da capacidade de carga e da atividade eletrocatalítica das NPs preparados. Em resumo, com TEM em célula líquida será possível obter, pela primeira vez, informações cristalográficas da fase alfa de NPs ultrapequenas, observar possíveis alterações de fase (conversão da fase ± para ²) e correlacionar as melhorias na atividade eletrocatalítica para OER em função dos ciclos de carga-descarga e durante a eletro-oxidação de glicose ou drogas.

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