Este projeto tem o objetivo principal sintetizar BiVO4 dopado com terra raras, em especial o ítrio (Y3+), em diferentes quantidades de doping para estudar a influência do dopante na degradação fotoeletroquímica de biomassas coletadas emambientes reais da indústria (têxtil, agrícola, papel e química). Um sistema fotoeletroquímico com acoplamento do fotoânodo desenvolvido com um fotocátodo já conhecido será avaliado para concomitante redução de H2O e oxidação do efluente. Os óxidos que serão depositados no fotoânodo por diferentes técnicas e serão produzidos por uma rota ambientalmente amigável utilizando o álcool polivinílico como solvente eaplicados em substrato de titânio e/ou FTO. A caracterização física dos filmes será realizada por técnicas de difração de raios-X, microscopia eletrônica de varredura e análise por energia dispersiva, espectroscopia Raman e determinação de band-gap. As caracterizações eletroquímicas serão feitas por técnicas voltamétricas e espectroscopia de impedância eletroquímica. Estudos de fotocorrente serão realizados para os filmes deBiVO4 e de BiVO4 dopado com ítrio. A eficiência dos processos de degradação das espécies poluente durante os experimentos fotoeletrocatalíticos será avaliada utilizando as técnicas analíticas instrumentais de espectrofotometria UV/Vis, cromatografia líquida de alta eficiência e análise de teor de carbono orgânico total. No sistemafotoeletroquimico acoplado a redução de H2O haverá a quantificação dos produtos gerados. Esse processo será avaliado por técnicas cromatográficas para identificar e quantificar os subprodutos formados. (AU)

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 projeto "Geração e Armazenamento de Novas Energias: trazendo desenvolvimento tecnológico para o país" engloba as atividades de pesquisa e extensão de três programas da fase 2 do CINE de 2023 a 2028: Geração de Energia (Energy Generation, EG), Armazenamento Avançado de Energia (Advanced Energy Storage, AES) e Geração de Hidrogênio Verde (Green Hydrogen, GH2). O projeto se enquadra na missão do CINE que é o desenvolvimento de tecnologias nacionais na área de novas energias, focando no ambiente de transição energética pela qual o país atravessa, com o comprometimento de uma economia com baixas emissões de carbono. Todos os projetos têm seus objetivos o olhar cuidadoso na matriz elétrica do país, que atualmente é 83% renovável. O avanço principalmente na expansão da energia fotovoltaica que recentemente ultrapassou a energia eólica e ambas deverão assumir o protagonismo na geração elétrica limpa no mundo em 10-15 anos, o que justifica a criação do programa EG. O programa GH2 traz ao CINE a pauta da geração do hidrogênio verde que se tornou um dos principais vetores de transporte de energia nos próximos 10-15 anos. Mobilidade elétrica e armazenamento de energia estacionário são pautas do programa AES trazidas pelas recentes discussões de como o Brasil e o mundo irão lidar com o transporte de cargas e passageiros, bem como incorporar maior participação da energia eólica e fotovoltaica na rede elétrica. Todos os programas abrangem estudos fundamentais das tecnologias a serem abordadas com enfoque em caracterizações in situ e in operando utilizando técnicas avançadas (como é o caso de estudos que já vem sendo realizados em colaboração com o Sirius em Campinas e outros laboratórios que utilizam a radiação síncrotron). Também estão previstos o desenvolvimento e aprimoramento de materiais funcionais, como catalisadores, fotocatalisadores, membranas, substratos de suporte, etc., com foco em diminuição de custo, uso de insumos e produções locais, diminuição da utilização de metais raros e ampliação do uso de carbono e derivados, aumento de eficiência de geração e estabilidade. A ampliação das tecnologias para escala de protótipo será executada em vários projetos como é o caso das células solares de perovskita, eletrolisadores PEM, células fotoeletroquímicas, bateriais e supercapacitores. Parte desse upscalling já se iniciou na fase 1 do CINE e deve ser impulsionado mais fortemente na fase 2. Isso permitirá que muitos projetos que se encontram ao nível de meta tecnológica TRL 3 passem para nível TRL 4 ou 5 nos próximos anos. (AU)

Estamos propondo a formação de um centro multidisciplinar denominado Centro para o Desenvolvimento de Materiais Funcionais (CDMF). Este centro é uma evolução do Centro Multidisciplinar para o Desenvolvimento de Materiais Cerâmicos (CMDMC), que recebeu apoio da FAPESP, a partir da primeira versão do programa CEPID. No século 21, as necessidades globais mudaram drasticamente e três questões fundamentais devem ser resolvidas: energia renovável, saúde e meio ambiente. No mesmo período, a comunidade de ciência dos materiais tem se empenhado na pesquisa e desenvolvimento de materiais nano estruturados funcionais. Assim, propomos combinar a pesquisa de materiais funcionais e nano estruturados para encontrar soluções às novas necessidades da sociedade. Com base na experiência anterior, propomos dar um passo à frente na investigação sobre a ciência dos materiais desenvolvendo materiais funcionais. Especificamente, o objetivo do nosso centro reside na capacidade de sintetizar materiais com composição, estrutura e morfologia controladas. Assim, vamos usar estas habilidades para pesquisar e desenvolver materiais funcionais e nano estruturados com propriedades especiais com o objetivo de resolver os problemas relacionados com aplicação em energia, energia renovável, saúde e meio ambiente. No CDMF, a nossa proposta em termos de inovação é a transferência de tecnologia diretamente ligada ao programa de pesquisa básica e atuará nos seguintes segmentos: planta-piloto para as nano partículas funcionais, desenvolvimento de novas aplicações para materiais funcionais e geração de empresas spin-off. Com relação às atividades de educação, formação e difusão o público-alvo preferencial será professores do ensino médio, aos quais serão oferecidos cursos de extensão voltados para o uso das tecnologias da informação e comunicação na educação científica, objetivando melhorar o desempenho dos professores em sala de aula. A técnica de mapeamento conceitual nos permitirá construir e relacionar conceitos, para representar o conhecimento de forma hierárquica, e partilhar este significado entre professores e alunos, facilitando o aprendizado e raciocínio científico. Além disso, está planejado o oferecimento de cursos de especialização em comunicação e difusão da ciência. (AU)