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    Eletrocatálise IV: aspectos fundamentais e aplicados dos processos eletrocatalíticos, bio-eletrocatálise e instabilidades cinéticas

    Processo: 09/07629-6
    Linha de fomento:Auxílio à Pesquisa - Programa BIOEN - Temático
    Vigência: 01 de outubro de 2009 - 30 de setembro de 2013
    Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
    Pesquisador responsável:Edson Antonio Ticianelli
    Beneficiário:
    Instituição-sede: Instituto de Química de São Carlos (IQSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos, SP, Brasil
    Pesquisadores principais:Ernesto Rafael Gonzalez ; Fabio Henrique Barros de Lima ; Germano Tremiliosi Filho ; Hamilton Brandão Varela de Albuquerque
    Pesq. associados:Hamilton Brandão Varela de Albuquerque
    Auxílios(s) vinculado(s):13/50493-3 - Eletrocatálise e sua relação com dispositivos eletroquímicos aptos na geração de energia e em sensores de gases e vapores, AP.R
    12/21197-4 - Experimental assessment of the sensitiveness of an electrochemical oscillator towards chemical perturbations, PUB.ART
    Bolsa(s) vinculada(s):12/24152-1 - Cinética complexa em sistemas eletroquímicos: mecanismos, análise de redes estequiométricas e simulações numéricas, BE.PQ
    13/10742-4 - Baterias recarregáveis de moléculas orgânicas / ar: electrocalisadores para a conversão seletiva entre 2-propanol / acetona, BP.IC
    13/06205-3 - Instabilidades cinéticas na interface eletrodo/solução: medida e variação da temperatura superficial, BP.DR
    + mais bolsas vinculadas 12/18807-5 - Síntese, caracterização e aplicação de nanopartículas de metais nobres para a reação de eletro-oxidação de glicerol visando a aplicação em células a combustível, BP.PD
    12/09109-2 - Eletrocatálise das reações de oxidação de hidrogênio e borohidreto de sódio em catalisadores dispersos formados com ligas de hidreto metálico, BP.DD
    12/07313-1 - Eletro-oxidação de misturas de combustíveis: instabilidades cinéticas e mecanismo, BP.DR
    12/05627-9 - Síntese de nanopartículas de ouro usando glicerol como redutor em meio alcalino: estudo das variáveis de síntese e aplicação na oxidação de etanol, BP.IC
    12/04112-5 - Eletrocatálise em célula a combustível direta do etanol com a co-produção de alcoolquímico, BP.PD
    11/10982-0 - Padrões espaço-temporais em eletrocatálise: experimentos, modelagem e simulações numéricas, BP.PD
    11/08776-2 - Estudos da eletro-oxidação de glicerol sobre eletrodos policristalinos de ouro e platina em meio ácido e alcalino por voltametria cíclica e espectroscopia de FTIR in situ: efeito da concentração do glicerol no mecanismo da reação, BP.IC
    11/03672-4 - Investigação da atividade de eletrocatalisadores nanoestruturados para a eletrooxidação de íons BH4- em eletrólito alcalino, BP.MS
    11/09378-0 - Estudo da dinâmica complexa do sistema homogêneo oscilante Bromato/1,4-Ciclohexadiona/Ácido sulfúrico utilizando nanobalança de cristal de quartzo, BP.IC
    11/07226-9 - Mapeamento da dinâmica oscilatória durante a eletroxidação de glicerol em meio ácido, BP.IC
    10/13816-0 - Investigação do processo de Metanação de co em ânodos de células a Combustviel PEMFC, BP.MS
    10/13875-7 - Eletrocatálise da reação de oxidação de hidrogênio em catalisadores dispersos formados com ligas de hidreto metálico tipo AB5, BP.MS
    09/05545-0 - Eletrocatálise de oxidação de etanol em nanopartículas de ródio e Platina-ródio: estudo do efeito da concentração de etanol e temperatura por espectrometria de massas on-line, BP.IC
    10/03534-8 - Síntese eletroquímica de nanopartículas metálicas em meio aquoso e em líquidos iônicos para aplicação em células à combustível de etanol e glicerol diretos, BP.PD
    10/07108-3 - Desenvolvimento de estratégias para aumentar a eficiência da reação de oxidação de etanol pelo mecanismo de 12 elétrons, dando CO2 como produto, no contexto das células a combustível de etanol direto, BP.PD
    10/02905-2 - Síntese, caracterização e avaliação de desempenho frente a reação de redução de oxigênio de eletrocatalisadores nanoestruturados preparados por métodos coloidais, BP.PD
    09/16449-1 - Instabilidades cinéticas em eletrocatálise: mecanismo e dinâmica espaço-temporal, BP.PD
    10/01397-3 - Influência dos ânions na eletro-oxidação oscilatória de metanol e etanol sobre platina, BP.IC
    09/11073-3 - Investigação do mecanismo de eletro-oxidação do etanol em nanopartículas metálicas, BP.DR
    09/08511-9 - Estudo do mecanismo da reação de eletro-oxidação do glicerol sobre catalisadores modelo em diferentes ambientes eletroquímicos por voltametria cíclica e técnicas espectroscópicas, BP.PD - menos bolsas vinculadas
    Assunto(s):

    Eletroquímica

    Células de combustível

    Oxidação

    Cinética

    Resumo
    Este projeto tem como objetivo o estudo dos processos eletrocatalíticos em sistemas eletroquímicos de conversão e armazenamento de energia, em particular envolvendo as reações em células a combustível, incluindo-se os casos de eletrodos bio-ativos. Será dada ênfase ao estudo da reação de redução de oxigênio e das reações de oxidação de alcoóis e hidrogênio deliberadamente contaminado por monóxido de carbono. A investigação envolverá também o estudo das instabilidades cinéticas normalmente encontradas nas reações de eletro-oxidação catalítica de moléculas orgânicas pequenas como ácido fórmico, metanol, etileno glicol, por exemplo. Serão estudados alguns aspectos fundamentais da eletrocatálise e das instabilidades cinéticas destas reações sobre eletrodos massivos de metais puros (mono e policristalinos) e ligas metálicas, e sobre eletrocatalisadores dispersos em carbono. Neste caso serão utilizadas nano-partículas de metais nobres puros, ligas metálicas, de estruturas caroço-casca de um metal de transição coberto por monocamadas de um metal nobre, e de óxidos metálicos. Finalmente, o desenvolvimento de biomateriais para biocélulas à combustível de baixa temperatura será também considerado, com foco na imobilização das enzimas oxidásicas como cloroperoxidase, peroxidase, lacase, tirosinase e glicose oxidase. Como etapa final, poderão ser desenvolvidos sistemas operacionais formados por eletrodos de difusão de gás, sobre os quais serão realizados estudos de reações eletrocatalisadas de interesse fundamental e aplicado. O projeto será executado por uma equipe constituída por membros permanentes incluindo 5 docentes, 2 pesquisadores não docentes, 2 técnicos especializados, e membros colaboradores temporários como pós-doutorandos, alunos de pós-graduação e de graduação, todos do Instituto de Química de São Carlos, USP. (AU)

    Publicações científicas (44)
    (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)
    ZULKE, ALANA A.; VARELA, HAMILTON. The effect of temperature on the coupled slow and fast dynamics of an electrochemical oscillator. SCIENTIFIC REPORTS, v. 6, APR 15 2016. Citações Web of Science: 1.
    SITTA, ELTON; NAGAO, RAPHAEL; KISS, ISTVAN Z.; VARELA, HAMILTON. Impact of the Alkali Cation on the Oscillatory Electro-Oxidation of Ethylene Glycol on Platinum. Journal of Physical Chemistry C, v. 119, n. 3, p. 1464-1472, JAN 22 2015. Citações Web of Science: 5.
    RAPHAEL NAGAO; MELKE A. NASCIMENTO; HAMILTON VARELA. APARATO ELETROQUÍMICO PARA SISTEMA DE AQUISIÇÃO DE DADOS MULTICANAL COM RESOLUÇÃO ESPAÇO-TEMPORAL. Química Nova, v. 38, n. 1, p. 136-143, Jan. 2015.
    NASCIMENTO, MELKE A.; NAGAO, RAPHAEL; EISWIRTH, MARKUS; VARELA, HAMILTON. Coupled slow and fast surface dynamics in an electrocatalytic oscillator: Model and simulations. Journal of Chemical Physics, v. 141, n. 23 DEC 21 2014. Citações Web of Science: 4.
    QUEIROZ, A. C.; SILVA, W. O.; RODRIGUES, I. A.; LIMA, F. H. B. Identification of bimetallic electrocatalysts for ethanol and acetaldehyde oxidation: Probing C-2-pathway and activity for hydrogen oxidation for indirect hydrogen fuel cells. APPLIED CATALYSIS B: ENVIRONMENTAL, v. 160, p. 423-435, NOV 2014. Citações Web of Science: 2.
    DELMONDE, M. V. F.; NASCIMENTO, M. A.; NAGAO, R.; CANTANE, D. A.; LIMA, F. H. B.; VARELA, H. Production of Volatile Species during the Oscillatory Electro-oxidation of Small Organic Molecules. Journal of Physical Chemistry C, v. 118, n. 31, p. 17699-17709, AUG 7 2014. Citações Web of Science: 6.
    BI, WENYAN; HE, YUXIU; CABRAL, MURILO F.; VARELA, HAMILTON; YANG, JIAPING; JIANG, RONGLI; GAO, QINGYU. Oscillatory electro-oxidation of thiosulfate on gold. Electrochimica Acta, v. 133, p. 308-315, JUL 1 2014. Citações Web of Science: 7.
    PERINI, NICKSON; BATISTA, BRUNO C.; ANGELO, ANTONIO C. D.; EPSTEIN, IRVING R.; VARELA, HAMILTON. Long-Lasting Oscillations in the Electro-Oxidation of Formic Acid on PtSn Intermetallic Surfaces. ChemPhysChem, v. 15, n. 9, p. 1753-1760, JUN 23 2014. Citações Web of Science: 11.
    MACHADO, EDUARDO G.; VARELA, HAMILTON. Oscillatory Instabilities in the Electrooxidation of Borohydride on Platinum. Journal of the Brazilian Chemical Society, v. 25, n. 3, p. 442-447, MAR 2014. Citações Web of Science: 1.
    HASSAN, AYAZ; CARRERAS, ALEJO; TRINCAVELLI, JORGE; TICIANELLI, EDSON ANTONIO. Effect of heat treatment on the activity and stability of carbon supported PtMo alloy electrocatalysts for hydrogen oxidation in proton exchange membrane fuel cells. Journal of Power Sources, v. 247, p. 712-720, FEB 1 2014. Citações Web of Science: 16.
    NOGUEIRA, PAULO A.; BATISTA, BRUNO C.; FARIA, ROBERTO B.; VARELA, HAMILTON. The effect of temperature on the dynamics of a homogeneous oscillatory system operated in batch and under flow. RSC ADVANCES, v. 4, n. 57, p. 30412-30421, 2014. Citações Web of Science: 0.
    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, 2014. Citações Web of Science: 6.
    QUEIROZ, A. C.; LIMA, F. H. B. Electrocatalytic activity and stability of Co and Mn-based oxides for the oxygen reduction reaction in alkaline electrolyte. JOURNAL OF ELECTROANALYTICAL CHEMISTRY, v. 707, p. 142-150, OCT 15 2013. Citações Web of Science: 11.
    SITTA, ELTON; NAGAO, RAPHAEL; VARELA, HAMILTON. The Electro-Oxidation of Ethylene Glycol on Platinum over a Wide pH Range: Oscillations and Temperature Effects. PLoS One, v. 8, n. 9 SEP 18 2013. Citações Web of Science: 5.
    ANGELUCCI, CAMILO ANDREA; VARELA, HAMILTON; TREMILIOSI-FILHO, GERMANO; GOMES, JANAINA FERNANDES. The significance of non-covalent interactions on the electro-oxidation of alcohols on Pt and Au in alkaline media. Electrochemistry Communications, v. 33, p. 10-13, AUG 2013. Citações Web of Science: 21.
    NAGAO, RAPHAEL; CANTANE, DANIEL A.; LIMA, FABIO H. B.; VARELA, HAMILTON. Influence of Anion Adsorption on the Parallel Reaction Pathways in the Oscillatory Electro-oxidation of Methanol. Journal of Physical Chemistry C, v. 117, n. 29, p. 15098-15105, JUL 25 2013. Citações Web of Science: 15.
    LOPES, PIETRO P.; BATISTA, BRUNO C.; SAGLIETTI, GUILHERME A.; VARELA, HAMILTON; TICIANELLI, EDSON A. Real-time determination of CO2 production and estimation of adsorbate coverage on a proton exchange membrane fuel cell under oscillatory operation. Journal of Solid State Electrochemistry, v. 17, n. 7, SI, p. 1851-1859, JUL 2013. Citações Web of Science: 5.
    CANTANE, D. A.; OLIVEIRA, F. E. R.; SANTOS, S. F.; LIMA, F. H. B. Synthesis of Pt-based hollow nanoparticles using carbon-supported Co@Pt and Ni@Pt core-shell structures as templates: Electrocatalytic activity for the oxygen reduction reaction. Applied Catalysis B : Environmental, v. 136, p. 351-360, JUN 5 2013. Citações Web of Science: 42.
    NIKKUNI, FLAVIO R.; TICIANELLI, EDSON A.; DUBAU, LAETITIA; CHATENET, MARIAN. Identical-Location Transmission Electron Microscopy Study of Pt/C and Pt-Co/C Nanostructured Electrocatalyst Aging: Effects of Morphological and Compositional Changes on the Oxygen Reduction Reaction Activity. ELECTROCATALYSIS, v. 4, n. 2, p. 104-116, JUN 2013. Citações Web of Science: 26.
    YANG, JIAPING; SONG, YANAN; VARELA, HAMILTON; EPSTEIN, IRVING R.; BI, WENYAN; YU, HUIYAO; ZHAO, YUEMIN; GAO, QINGYU. The effect of chloride on spatiotemporal dynamics in the electro-oxidation of sulfide on platinum. Electrochimica Acta, v. 98, p. 116-122, MAY 30 2013. Citações Web of Science: 9.
    GONG, SHIRUI; TANG, XIAODONG; ZHENG, JUHUA; NASCIMENTO, MELKE A.; VARELA, HAMILTON; ZHAO, YUEMIN; GAO, QINGYU. Amplitude-modulated spiral waves arising from a secondary Hopf bifurcation in mixed-mode oscillatory media. Chemical Physics Letters, v. 567, p. 55-59, APR 19 2013. Citações Web of Science: 0.
    NOGUEIRA, PAULO A.; FARIA, ROBERTO B.; VARELA, HAMILTON. On the failure of sustained oscillations in the bromate/hypophosphite-acetone/dual catalyst flow system. Chemical Physics Letters, v. 557, p. 191-193, FEB 5 2013. Citações Web of Science: 1.
    PERINI, NICKSON; SITTA, ELTON; ANGELO, ANTONIO C. D.; VARELA, HAMILTON. Electrocatalytic activity under oscillatory regime: The electro-oxidation of formic acid on ordered Pt3Sn intermetallic phase. Catalysis Communications, v. 30, p. 23-26, JAN 5 2013. Citações Web of Science: 10.
    CABRAL, MURILO F.; NAGAO, RAPHAEL; SITTA, ELTON; EISWIRTH, MARKUS; VARELA, HAMILTON. Mechanistic aspects of the linear stabilization of non-stationary electrochemical oscillations. Physical Chemistry Chemical Physics, v. 15, n. 5, p. 1437-1442, 2013. Citações Web of Science: 13.
    OLIVEIRA, CRISTIANE P.; LUSSARI, NATALIA V.; SITTA, ELTON; VARELA, HAMILTON. Oscillatory electro-oxidation of glycerol on platinum. Electrochimica Acta, v. 85, p. 674-679, DEC 15 2012. Citações Web of Science: 9.
    LIMA, FABIO H. B.; PASQUALETI, ANIELLI M.; CONCHA, M. BELEN MOLINA; CHATENET, MARIAN; TICIANELLI, EDSON A. Borohydride electrooxidation on Au and Pt electrodes. Electrochimica Acta, v. 84, n. SI, p. 202-212, DEC 1 2012. Citações Web of Science: 45.
    FERREIRA, GRAZIELA C. A.; BATISTA, BRUNO C.; VARELA, HAMILTON. Experimental Assessment of the Sensitiveness of an Electrochemical Oscillator towards Chemical Perturbations. PLoS One, v. 7, n. 11 NOV 21 2012. Citações Web of Science: 11.
    KISS, ISTVAN Z.; SITTA, ELTON; VARELA, HAMILTON. On the Limit of Frequency of Electrochemical Oscillators and Its Relationship to Kinetic Parameters. Journal of Physical Chemistry C, v. 116, n. 17, p. 9561-9567, MAY 3 2012. Citações Web of Science: 7.
    SILVA, MARCIO F.; BATISTA, BRUNO C.; BOSCHETO, EMERSON; VARELA, HAMILTON; CAMARA, GIUSEPPE A. Electrooxidation of Ethanol on Pt and PtRu Surfaces Investigated by ATR Surface-Enhanced Infrared Absorption Spectroscopy. Journal of the Brazilian Chemical Society, v. 23, n. 5, p. 831-837, MAY 2012. Citações Web of Science: 5.
    NOGUEIRA, PAULO A.; VARELA, HAMILTON; FARIA, ROBERTO B. The role of Ce(III) in BZ oscillating reactions. Chemical Physics Letters, v. 530, p. 137-139, MAR 19 2012. Citações Web of Science: 6.
    MACHADO, EDUARDO G.; SITTA, ELTON; DE LIMA, FABIO H. B.; LEE, JAEYOUNG; VARELA, HAMILTON. Open circuit interaction of borohydride with oxidized platinum surfaces. Electrochemistry Communications, v. 16, n. 1, p. 107-109, MAR 2012. Citações Web of Science: 8.
    HYRLA C. L. OLIVEIRA; TATIANE B. OLIVEIRA; HAMILTON VARELA. Dinâmica oscilatória em sistemas contendo bromato e 1,4-ciclo-hexanodiona em meio ácido: I. Efeito da temperatura. Química Nova, v. 35, n. 2, p. 348-354, 2012.
    NAGAO, RAPHAEL; CANTANE, DANIEL A.; LIMA, FABIO H. B.; VARELA, HAMILTON. The dual pathway in action: decoupling parallel routes for CO2 production during the oscillatory electro-oxidation of methanol. Physical Chemistry Chemical Physics, v. 14, n. 23, p. 8294-8298, 2012. Citações Web of Science: 20.
    SANTOS, ADRIANO L.; NAGAO, RAPHAEL; OLIVEIRA, CRISTIANE P.; DE LIMA, ROBERTO B.; VARELA, HAMILTON. The role of HBF4 in electro-catalysis: Arsenic contamination and anion adsorption. JOURNAL OF ELECTROANALYTICAL CHEMISTRY, v. 660, n. 1, p. 147-152, SEP 1 2011. Citações Web of Science: 5.
    ZHAO, YUEMIN; WANG, SHASHA; VARELA, HAMILTON; GAO, QINGYU; HU, XUEFENG; YANG, JIAPING; EPSTEIN, IRVING R. Spatiotemporal Pattern Formation in the Oscillatory Electro-Oxidation of Sulfide on a Platinum Disk. Journal of Physical Chemistry C, v. 115, n. 26, p. 12965-12971, JUL 7 2011. Citações Web of Science: 6.
    CONCHA, BELEN MOLINA; CHATENET, MARIAN; TICIANELLI, EDSON A.; LIMA, FABIO H. B. In Situ Infrared (FTIR) Study of the Mechanism of the Borohydride Oxidation Reaction on Smooth Pt Electrode. Journal of Physical Chemistry C, v. 115, n. 25, p. 12439-12447, JUN 30 2011. Citações Web of Science: 35.
    LOPES, PIETRO P.; TICIANELLI, EDSON A.; VARELA, HAMILTON. Potential oscillations in a proton exchange membrane fuel cell with a Pd-Pt/C anode. Journal of Power Sources, v. 196, n. 1, SI, p. 84-89, JAN 1 2011. Citações Web of Science: 27.
    NASCIMENTO, MELKE A.; GALLAS, JASON A. C.; VARELA, HAMILTON. Self-organized distribution of periodicity and chaos in an electrochemical oscillator. Physical Chemistry Chemical Physics, v. 13, n. 2, p. 441-446, 2011. Citações Web of Science: 29.
    SITTA, ELTON; BATISTA, BRUNO C.; VARELA, HAMILTON. The impact of the alkali cation on the mechanism of the electro-oxidation of ethylene glycol on Pt. CHEMICAL COMMUNICATIONS, v. 47, n. 13, p. 3775-3777, 2011. Citações Web of Science: 22.
    NAGAO, RAPHAEL; SITTA, ELTON; VARELA, HAMILTON. Stabilizing Nonstationary Electrochemical Time Series. Journal of Physical Chemistry C, v. 114, n. 50, p. 22262-22268, DEC 23 2010. Citações Web of Science: 25.
    SITTA, ELTON; NASCIMENTO, MELKE A.; VARELA, HAMILTON. Complex kinetics, high frequency oscillations and temperature compensation in the electro-oxidation of ethylene glycol on platinum. Physical Chemistry Chemical Physics, v. 12, n. 46, p. 15195-15206, DEC 2010. Citações Web of Science: 26.
    BATISTA, BRUNO C.; VARELA, HAMILTON. Open Circuit Interaction of Formic Acid with Oxidized Pt Surfaces: Experiments, Modeling, and Simulations. Journal of Physical Chemistry C, v. 114, n. 43, p. 18494-18500, NOV 4 2010. Citações Web of Science: 13.
    CAMARGO, ANA PAULA M.; PREVIDELLO, BRUNO A. F.; VARELA, HAMILTON; GONZALEZ, ERNESTO R. EFFECT OF TEMPERATURE ON THE ELECTRO-OXIDATION OF ETHANOL ON PLATINUM. Química Nova, v. 33, n. 10, p. 2143-2147, 2010. Citações Web of Science: 9.
    MOTA, A.; LOPES, P. P.; TICIANELLI, E. A.; GONZALEZ, E. R.; VARELA, H. Complex Oscillatory Response of a PEM Fuel Cell Fed with H-2/CO and Oxygen. Journal of the Electrochemical Society, v. 157, n. 9, p. B1301-B1304, 2010. Citações Web of Science: 29.
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