Bolsa de PD em Catálise Heterogênea

Post-Doctoral Fellowship in Heterogeneous Catalysis

Nº: 4838

Área de conhecimento: Física

Field of knowledge: Physics

Nº do processo FAPESP: 2020/15230-5

FAPESP process: 2020/15230-5

Título do projeto: Cálculos de primeiros princípios aplicados para entendimento de catalisadores e efeitos de solvente na conversão de CO2 em produtos multicarbono

Project title: First principles calculations applied to understand catalyst and solvent effects on the conversion of CO2 into multicarbon products

Área de atuação: Catálise Heterogênea

Working area: Heterogeneous Catalysis

Quantidade de vagas: 1

Number of places: 1

Início: 01/03/2022

Start: 2022-03-01

Pesquisador responsável: Julio Romano Meneghini

Principal investigator: Julio Romano Meneghini

Unidade/Instituição: RCGI / IF-USP

Unit/Instituition: RCGI / IF-USP

Data limite para inscrições: 25/02/2022

Deadline for submissions: 2022-02-25

Publicado em: 04/02/2022

Publishing date: 2022-02-04

Localização: Rua do Matão, Travessa R 187 (IF-USP – Grupo SAMPA – Edifício Van de Graaff / Universidade de São Paulo)

Locale: Rua do Matão, Travessa R 187 (IF-USP – Grupo SAMPA – Edifício Van de Graaff / Universidade de São Paulo)

E-mail para inscrições: rcgi.opportunities@usp.br

E-mail for proposal submission: rcgi.opportunities@usp.br

  • Resumo Summary

    Este projeto tem como objetivo empregar cálculos de primeiros princípios para modelar a interação entre intermediários de reações de eletrorredução (CO2 RR), tais como –COOH e –CO, com um catalisador e considerando um potencial no eletrodo.

    Nesse projeto nós utilizaremos cálculos de primeiros princípios para estudar materiais previamente estabelecidos como catalisadores com potencial para aumentar o rendimento de formação de etanol, ácido fórmico e ácido acético. Ao entender a estabilidade dos intermediários e caminhos de reação será possível ter uma noção mais ampla dos mecanismos de formação de produtos C2+.

    O candidato contribuirá alinhado aos principais objetivos do projeto:

    1. Otimização das estruturas também considerando o modelo de solvente;

    2. Estudo da adsorção de –COOH e –CO e outros intermediários, sistematicamente nos sítios de adsorção;

    3. Realizar cálculos de adsorção considerando o potencial do cátodo;

    4. Realizar simulações de CI-NEB para estimar o caminho reacional.

    O candidato selecionado irá realizar pesquisa no Grupo SAMPA (Simulação Aplicada a Materiais: Propriedades Atomísticas) do Instituto de Física da USP. O projeto está ligado ao Centro de Pesquisa para Inovação em Gases de Efeito Estufa (RCGI), um dos Centros de Pesquisa em Engenharia (CPEs) apoiados pela FAPESP, que tem como parceira a Shell e é sediado pela Poli-USP.

    Este projeto é adequado para um candidato altamente motivado e requer habilidades com simulações de primeiros princípios (especialmente DFT), experiência em HPC e proficiência em inglês. Candidato com experiência em catálise heterogênea, materiais metálicos e ligas, conhecimento em adsorção molecular em sólidos é desejável.

    O candidato deve ser doutor em Química, Física, Computação ou Engenharia de Materiais (ou correlatas).

    Bolsa FUSP (Fundação de Apoio à USP) no valor de R$ 7.373,10/mês.

    Informações e registro: visite https://www.rcgi.poli.usp.br/opportunities/ e acesse o código da vaga (REF 21PDR155).

    This project aims to employ first principles calculations to model the interaction of intermediate products of the electrochemical CO2 Reduction Reaction (CO2 RR), such as –COOH and –CO, with the catalyst considering the electrode potential.

    In this project we will use first principles calculations to study previously screened catalysts with potential to improve the yielding of ethanol, formic and acetic acids. By understanding the stability of intermediates of desired pathways we will be able to have a picture of the mechanisms of formation of C2+ products.

    The applicant will contribute in line with the main objectives of the project:

    1. Optimization of structures considering the solvent model;

    2. Study of the adsorption of –COOH, –CO and other intermediates systematically on the adsorption sites;

    3. Perform calculations of the adsorbed products considering the cathode potential;

    4. Perform CI-NEB calculations to estimate the minimum energy paths of the reactions.

    The fellow will perform research at the SAMPA (Simulations Applied to Materials: Atomistic Properties) group at the Physics Institute of the University of São Paulo, Brazil. The project is linked to the Research Center for Greenhouse Gas Innovation (RCGI), one of the Engineering Research Centers (ERCs) supported by the São Paulo Research Foundation (FAPESP), that has Shell as cofunder and the Polytechnic School (POLI-USP) as its host institution.

    his project would be well-suited to a highly motivated candidate requiring first principles simulations (specially DFT), HPC experience, and proficiency in English. The candidate with experience in heterogeneous catalysis, metallic and alloy materials, and knowledge in molecular adsorption at solids are desirable.

    The postdoc candidate should hold a PhD in Chemistry, Physics, Computation or Material Engineering (or correlates).

    FUSP fellowship (USP Support Foundation) in the amount of R$ 7.373,10/month. Information and registration: please visit https://www.rcgi.poli.usp.br/opportunities/ and then access the position (vacancy code REF 21PDR155).

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