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Eletrodeposição de sulfetos e fosfetos de metais de transição em eletrodos 3D para water splitting

Processo: 21/08614-4
Modalidade de apoio:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de novembro de 2021
Vigência (Término): 30 de junho de 2025
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
Pesquisador responsável:Lucia Helena Mascaro Sales
Beneficiário:Dyovani Coelho
Instituição Sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:13/07296-2 - CDMF - Centro de Desenvolvimento de Materiais Funcionais, AP.CEPID
Bolsa(s) vinculada(s):22/03455-8 - Avaliação da relação atividade-estabilidade e do equilíbrio dinâmico de fosfetos metálicos baseados em Co, Ni e Fe para eletrólise da água, BE.EP.PD
Assunto(s):Eletroquímica   Eletrodeposição   Sulfetos   Metais de transição   Eletrodos quimicamente modificados   Impressão tridimensional   Eletrólise da água   Hidrogênio
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Eletrólise da Água | Fosfetos metálicos | impressão 3D | sulfeto de molibdênio | Water splitting | Eletroquímica

Resumo

Neste projeto será estudado o uso de manufatura aditiva (impressão 3D) para obtenção de eletrodos modificados com fosfetos e sulfetos de Ni, Co e/ou Mo a serem empregados para produção de hidrogênio por eletrólise da água. A impressão 3D será utilizada para a confecção de eletrodos a partir de PLA-condutor pelo método de fabricação com filamento fundido (FDM do inglês Fused Deposition Modeling) usando geometrias e tamanho de poros diferentes. Com isso será avaliado a influência desses parâmetros na queda ôhmica e no desprendimento de bolhas do eletrodo em alto sobrepotencial de reação. A modificação com sulfetos e fosfetos de Ni, Co e/ou Mo será realizada de duas maneiras. A primeira será por eletrodeposição dos fosfetos e sulfetos metálicos sobre o eletrodo obtido por FDM usando eletrólitos contendo os precursores. A segunda será por incorporação dos fosfetos e sulfetos metálicos sintetizados por método hidrotermal em uma protopasta para impressão 3D por método de escrita direta com tinta (DIW - do inglês Direct Ink Writing). Os eletrodos serão caracterizados por MEV, DRX, Raman e EDX para avaliar morfologia, uniformidade, cristalinidade, e composição e distribuição elementar dos compostos sobre o eletrodo. Os parâmetros de sobrepotencial para reação de desprendimento de hidrogênio, estabilidade e resistência de transferência de carga serão estudados por técnicas eletroquímicas. A eficiência faradaica para a reação será avaliada por cromatografia gasosa in operando com os testes de estabilidade. Espera-se com isso avaliar a viabilidade do uso de impressão 3D para obtenção de eletrodos visando a produção de hidrogênio e comparar as duas metodologias de modificação dos eletrodos. (AU)

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Publicações científicas
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
DYOVANI COELHO; JOÃO PEDRO R. S. GAUDÊNCIO; LUCIA H. MASCARO. Boosting the Photocurrent of the WO3/BiVO4 Heterojunction by Photoelectrodeposition of the Oxy-Hydroxide-Phosphates Based on Co, Fe, or Ni. Journal of the Brazilian Chemical Society, v. 33, n. 7, p. 743-752, . (13/07296-2, 17/11986-5, 21/08614-4)
COELHO, DYOVANI; GAUDENCIOA, JOAO PEDRO R. S.; MASCARO, LUCIA H.. Boosting the Photocurrent of the WO3/BiVO4 Heterojunction by Photoelectrodeposition of the Oxy-Hydroxide-Phosphates Based on Co, Fe, or Ni. Journal of the Brazilian Chemical Society, v. 33, n. 8, p. 10-pg., . (13/07296-2, 17/11986-5, 21/08614-4)

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