Acoplando a atividade eletrocatalítica com caracterizações estruturais obtidas por técnicas baseadas em raios X usando Microscopia Eletroquímica de Varredura.

Resumo

Nanomateriais são uma categoria importante de materiais utilizados como eletrodos em eletrocatálise. Consequentemente, compreender os mecanismos de reações catalisadas por nanopartículas (NPs) é crucial para o avanço de muitos sistemas eletrocatalíticos importantes. A resposta eletroquímica observada para um eletrodo composto por várias NPs se trata do sinal coletivo gerado por suas inúmeras partículas constituintes. Dado que a atividade eletrocatalítica depende também da composição e morfologia das NPs, e uma vez que um eletrodo utilizado em sistemas reais é composto por partículas com diversas composições e morfologias, estabelecer uma correlação entre esses parâmetros utilizando técnicas convencionais é um desafio. O projeto do candidato no Brasil envolve o estudo de nanopartículas individuais usando técnicas baseadas em luz síncrotron utilizando raios X, ou seja, estudar como as propriedades eletrônicas e estruturais das nanopartículas individuais mudam com o potencial eletroquímico. Para combinar essas técnicas de caracterização poderosas e únicas com a atividade eletroquímica, estamos usando espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e microscopia Raman, que são técnicas extremamente valiosas, mas que têm resoluções pelo menos uma ordem de grandeza inferiores às técnicas baseadas em raios X. Portanto, propomos aqui medir a atividade eletrocatalítica das NPs individuais usando Microscopia Eletroquímica de Varredura, o que nos permitirá obter dados eletroquímicos com resolução espacial semelhante à das linhas de luz de raios X de nanossondas. Neste projeto BEPE, propomos estudar a eletrooxidação de glicerol e etanol em eletrocatalisadores estudados no projeto brasileiro (como NPs de Pt e Pd e materiais multimetálicos de Pt/metais de transição) de diferentes formas e tamanhos. Em seguida, as mesmas amostras serão analisadas por técnicas baseadas em raios X com resolução espacial.