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Auto-organização temporal na eletro-oxidação de moléculas orgânicas pequenas: efeito da estrutura da superfície, da concentração de água e da temperatura

Processo: 12/21204-0
Modalidade de apoio:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Data de Início da vigência: 01 de maio de 2013
Data de Término da vigência: 31 de maio de 2017
Área de conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
Pesquisador responsável:Hamilton Brandão Varela de Albuquerque
Beneficiário:Bruno Alarcon Fernandes Previdello
Instituição Sede: Instituto de Química de São Carlos (IQSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
Vinculado ao auxílio:13/16930-7 - Eletrocatálise V: processos eletrocatalíticos de interconversão entre as energias química e elétrica, AP.TEM
Bolsa(s) vinculada(s):14/23073-6 - Eletro-oxidação de etanol sobre nanopartículas de PtNi: eletrocatálise e cinética não-linear, BE.EP.PD
Assunto(s):Eletrocatálise   Eletroquímica   Etanol   Metanol   Glicerol   Cinética química
Palavra(s)-Chave do Pesquisador:Cinética | Eletrocatálise | Etanol | glicerol | metanol | Oscilacões | Eletroquímica

Resumo

Vários sistemas físico-químicos apresentam comportamento complexo quando afastados do estado de equilíbrio termodinâmico. Multi-estabilidade e cinética oscilatória são exemplos paradigmáticos de comportamento complexo em sistemas reacionais. Sistemas eletroquímicos são particularmente interessantes para tais investigações, devido à simplicidade intrínseca de manipulação dos parâmetros experimentais, somada à rica dinâmica temporal associada às reações de eletro-oxidação de moléculas orgânicas pequenas. O presente projeto propõe o estudo experimental da auto-organização temporal nas reações de eletro-oxidação de metanol, etanol e glicerol. A cinética oscilatória será investigada sobre platina e em diferentes meios ácidos (H3PO4, H2SO4 e HClO4). Entre os principais parâmetros experimentais a serem explorados, serão investigados o efeito da razão de água numa grande faixa de concentração (em H3PO4) e temperatura, assim como a estrutura superficial do eletrodo de trabalho (Pt(111), Pt(100) e Pt(110)). A formação de produtos gasosos também será identificada online em alguns casos com o auxílio de um equipamento de espectrometria diferencial de massas eletroquímica (DEMS). Será acompanhada a evolução temporal de algumas espécies voláteis em certas concentrações de água e temperaturas de interesse, tanto em configuração convencional com platina eletrodepositada quanto em eletrodos massivos utilizando célula de fluxo acoplada.

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Publicações científicas (8)
(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)
PREVIDELLO, BRUNO A. F.; MACHADO, EDUARDO G.; VARELA, HAMILTON. The effect of the alkali metal cation on the electrocatalytic oxidation of formate on platinum. RSC ADVANCES, v. 4, n. 29, p. 15271-15275, . (12/24152-1, 12/21204-0, 09/07629-6, 12/07313-1)
ZULKE, A.; PERRONI, P.; MACHADO, E. G.; VARELA, H.; MANIVANNAN, M; NARAYAN, S; KOSTECKI, R; JOHNSON, C; ATANASSOV, PB. Rrde Studies of Glycerol Electro-Oxidation: Local pH Variation and Oscillatory Dynamics. SOLID OXIDE FUEL CELLS 10 (SOFC-X), PTS 1 AND 2, v. 77, n. 11, p. 8-pg., . (09/07629-6, 12/21204-0, 13/06205-3)
LE BACQ, OLIVIER; PASTUREL, ALAIN; CHATTOT, RAPHAEL; PREVIDELLO, BRUNO; NELAYAH, JAYSEN; ASSET, TRISTAN; DUBAU, LAETITIA; MAILLARD, FREDERIC. Effect of Atomic Vacancies on the Structure and the Electrocatalytic Activity of Pt-rich/C Nanoparticles: A Combined Experimental and Density Functional Theory Study. CHEMCATCHEM, v. 9, n. 12, p. 15-pg., . (12/21204-0)
PREVIDELLO, B. A. F.; FERNANDEZ, P. S.; TREMILIOSI-FILHO, G.; VARELA, H.. Oscillatory Electro-oxidation of Methanol on Platinum Single Crystal Electrodes. ELECTROCATALYSIS, v. 7, n. 4, p. 276-279, . (13/16930-7, 12/24152-1, 14/23073-6, 12/21204-0)
NOGUEIRA, JESSICA A.; ARIAS, IVONNE K. PENA; HANKE-RAUSCHENBACH, RICHARD; VIDAKOVIC-KOCH, TANJA; VARELA, HAMILTON; SUNDMACHER, KAI. Autonomous Voltage Oscillations in a Direct Methanol Fuel Cell. Electrochimica Acta, v. 212, p. 545-552, . (12/21204-0, 15/09295-9, 13/16930-7)
HARTL, FABIAN W.; ZULKE, ALANA A.; FONTE, BRUNO J.; VARELA, HAMILTON. Temperature dependence of the evolving oscillations along the electrocatalytic oxidation of methanol. JOURNAL OF ELECTROANALYTICAL CHEMISTRY, v. 800, p. 99-105, . (13/16930-7, 12/21204-0, 09/07629-6, 14/08030-9)
NOGUEIRA, JESSICA ALVES; VARELA, HAMILTON. Voltage Oscillations in a Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell with Pd-Pt/C and Pd/C Anodes. CHEMISTRYOPEN, v. 6, n. 5, p. 629-636, . (13/16930-7, 15/09295-9, 12/21204-0)

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