A conversão eletroquímica do CO2 é uma técnica versátil que pode ser utilizada em condições ambientais de temperatura e pressão em meio aquoso (eletrólito suporte), possibilitando a modulação das condições de síntese tanto no direcionamento do produto formado, quanto nas condições de pH, eletrolítico meio, sinergia com o catalisador, entre outros parâmetros. Dessa forma, os carbonos condutores são considerados materiais ativos de alta viabilidade por apresentarem elevada área superficial, baixo valor de mercado e possibilidade de modificação da estrutura superficial. A presente proposta tem como objetivo estudar a modificação do carvão ativo para utilização como catalisador da reação de redução de CO2. As metodologias desenvolvidas a partir do método dos precursores poliméricos incluem a utilização de óxidos de metais de transição (Nb, Pd, Mo, Co, Cu e Zr) em testes eletroquímicos e fotoquímicos a fim de correlacionar a estrutura dos materiais modificados de acordo com a seletividade para gerar maior produtos de valor agregado

O Centro de Excelência em Pesquisa em Química Sustentável (CERSusChem) foi criado em 2016 pelo Programa Centros de Pesquisa em Engenharia (CPE) da FAPESP e foi cofinanciado pela indústria farmacêutica GlaxoSmithKline (GSK). As atividades do CERSusChem são baseadas em 3 pilares: pesquisa, inovação e disseminação do conhecimento. Dando continuidade aos nossos esforços no desenvolvimento de novos métodos sintéticos sustentáveis, na presente proposta serão abordados estudos com foco em catálise homogênea e heterogênea. Para isso, aproveitaremos nossa experiência em organocatálise assimétrica, fotocatálise, eletrocatálise e nanocatálise usando solventes verdes, reagentes mais seguros e matéria-prima renovável. Os novos catalisadores poderão ser imobilizados em diferentes materiais, como nanopartículas, e adaptados ao processo de fluxo contínuo. Nossa proposta também contempla duas abordagens para a educação e disseminação do conhecimento produzido: i) o desenvolvimento de atividades no ensino de graduação e pós-graduação e formação técnica dentro dos princípios da educação formal; e ii) a elaboração de atividades de educação não formal envolvendo a divulgação científica para professores e alunos do ensino médio e fundamental e população em geral. (AU)

O desenvolvimento de materiais catalíticos para serem utilizados como catodos visando o abaixamento do sobrepotencial para a produção de hidrogênio é um ponto bastante relevante nesta temática. Catalisadores para RDH a base de fosfetos como CoP e NiP tem sido estudados separadamente sobre substratos convencionais. Vale a pena notar, que esses catalisadores têm apresentado alta atividade catalítica para a RDH e exibem boa estabilidade sob condições de operação contínua em eletrólise. Como estes materiais tem se mostrado promissores, são de fácil síntese, abundantes e baratos, catalisadores de CoP e NiP serão desenvolvidos para serem empregados na RDH durante este projeto.(AU)

A liberação contínua e excessiva de CO2 na atmosfera e a intensificação dos impactos ambientais associadas ao desequilíbrio do ciclo natural do carbono, evidenciam a necessidade de desenvolvimento de tecnologias para a captura e reciclo deste gás. Uma estratégia é a conversão de CO2 em combustíveis e/ou matérias-primas relevantes para a indústria química. Dentre as diferentes metodologias existentes, a redução eletroquímica, se destaca por operar em condições brandas e possibilitar integração com fontes renováveis de energia elétrica. Entretanto, a baixa seletividade dos catalisadores para os produtos carbonáceos e a forte competição com a reação de desprendimento de H2, são um dos fatores que limitam a eficiência energética do processo, tornando necessária a busca por eletrocatalisadores eficientes. A utilização de eletrocatalisadores baseados em fosfetos de metais de transição (FMT) tem se destacado na literatura devido a boa condutividade, facilidade de preparação e elevada estabilidade. Porém, poucos estudos investigam a atividade catalítica e seletividade para a redução de CO2 e a relação com as propriedades físico-químicas e eletrônicas dos FMT. Neste contexto, o presente projeto propõe o desenvolvimento de eletrocatalisadores baseados em fosfetos metálicos com metais abundantes (Ni, Fe, Cu e Mo), visando avaliar a influência do método de síntese (eletrodeposição e micro-ondas), assim como, a combinação de diferentes espécies metálicas na seletividade e atividade catalítica para a reação de redução de CO2.