Bolsa de PD em Eletroquímica / Eletrocatálise

Post-doctoral fellowship in Electrochemistry / Electrocatalysis

Nº: 1442

Área de conhecimento: Química

Field of knowledge: Chemistry

Nº do processo FAPESP: 2013/16930-7

FAPESP process: 2013/16930-7

Título do projeto: ELETROCATÁLISE V: Processos Eletrocatalíticos de Interconversão entre as Energias Química e Elétrica

Project title: ELECTROCATALYSIS V: Electrocatalytic Processes Of Chemical And Electrical Energy Interconversion

Área de atuação: Eletroquímica / Eletrocatálise

Working area: Electrochemistry / Electrocatalysis

Pesquisador principal: Germano Tremiliosi Filho

Principal investigator: Germano Tremiliosi Filho

Unidade/Instituição: Instituto de Química de São Carlos / Universidade de São Paulo

Unit/Instituition: Instituto de Química de São Carlos / Universidade de São Paulo

Data limite para inscrições: 15/03/2017

Deadline for submissions: 2017-03-15

Publicado em: 15/02/2017

Publishing date: 2017-02-15

Localização: Av. Trab. São-Carlense, 400 - Parque Arnold Schmidt, São Carlos - SP, 13566-590

Locale: Av. Trab. São-Carlense, 400 - Parque Arnold Schmidt, São Carlos - SP, 13566-590

  • Resumo Summary

    Supervisor: Prof. Dr. Germano Tremiliosi Filho (germano@iqsc.usp.br).

    A pesquisa visa a realização de estudos mecanísticos fundamentais das reações de eletro-oxidação de etanol, glicerol e outras moléculas orgânicas Cn sobre superfícies bem definidas monocristalinas. Contempla também a síntese e caracterização de eletrocatalisadores nanoestruturados formados pela combinação entre metais e óxidos de metais nobres e não-nobres para a catálise das reações de oxidação de etanol, glicerol e outras moléculas orgânicas Cn, com e sem assistência de fótons.

    Os estudos eletrocatalíticos e fotoeletrocatalíticos, a nível fundamental, envolverão a determinação quantitativa dos produtos de reação por espectrometria de massas on-line, espectroscopia de infra-vermelho in situ e cromatografias líquida e de íons on-line. Cromatografia gasosa também será empregada utilizando-se meias-células eletroquímicas com eletrólito estagnante e em fluxo (condições controladas de transporte de massa).

    As investigações englobarão correlações entre atividade eletrocatalítica e fotoeletrocatalítica e a estabilidade com a composição e estrutura das nanopartículas. Os estudos aplicados serão efetuados em células unitárias do tipo PEM, utilizando eletrodos de 5 cm², alimentadas com etanol ou glicerol no ânodo e oxigênio no cátodo, para avaliação de densidade de corrente e eficiência energética.

    Serão feitas medidas de distribuição de corrente, visando aperfeiçoar as condições de preparação do conjunto eletrodo membrana (MEA) quanto às condições de operação da célula. Estes estudos também envolverão a determinação quantitativa dos produtos de reação com auxílio de técnicas tais como espectrometria de massas e cromatografia gasosa, líquida e de íons. Estes estudos operacionais em células a combustível, com e sem assistência da luz UV, serão realizados sobre os eletrocatalisadores e fotoeletrocatalisadores mais ativos, investigados nas etapas prévias.

    REQUISITOS
    Os candidatos devem possuir experiência prévia comprovada em estudos de eletrocatálise e/ou fotoeletrocatálise das reações de oxidação de alcoóis com perspectivas de aplicações em células a combustível. Para inscrição, os interessados devem enviar os seguintes documentos, em formato pdf, para o supervisor e no endereço eletrônico acima mencionados, até 15 de março de 2017: 1) Carta de recomendação; 2) Carta de apresentação na qual o candidato explicitará a sua experiência no tema; 3) Cópia do resumo de sua tese de doutorado; 4) Curriculum vitae.

    Supervisor: Prof. Dr. Germano Tremiliosi-Filho (germano@iqsc.usp.br).

    The research aims to perform fundamental studies specially on the mechanistic aspects of the electro-oxidation reactions of ethanol, glycerol, and other organic molecules Cn on well-defined single crystal surfaces. It also contemplates the synthesis and characterization of nanostructured electrocatalysts formed by the combination of metals and oxides of noble metals and non-noble catalysts for the oxidation reactions of ethanol, glycerol, and other organic molecules Cn, with and without photon assistance.

    These electrocatalytic and photoelectrocatalytic studies, in a fundamental level, will involve quantitative determination of the reaction intermediates and products by in situ FTIR spectroscopy, on-line differential electrochemistry mass spectrometry, liquid and ion chromatographies. Gas chromatography can also be employed using electrochemical half-cell with stagnant and flow (under conditions of controlled mass transport) electrolytes.

    The investigations will include correlations between electrocatalytic and photoelectrocatalytic activity and stability with the composition and structure of the nanoparticles. The applied studies will be carried out in a PEM type unitary fuel cell using electrodes of 5 cm² feed with ethanol or glycerol at the anode and oxygen at the cathode, for evaluation of current density and energy efficiency.

    Current distribution measurements will be made in order to improve the conditions of preparation of the membrane electrode assembly (MEA), with the focus on the cell operation conditions. These studies will also involve the quantitative determination of the reaction products using techniques such as mass spectrometry, gas, liquid and ion chromatographies. These operational studies on fuel cells with and without UV light assistance will be carried out on the most active electrocatalysts and photoelectrocatalysts investigated in the previous stages.

    REQUIRIMENTS
    Candidates must demonstrate previous experience in studies of electrocatalysis and/or photoelectrocatalysis of the oxidation reactions of alcohols with the aim of applications in fuel cells. For registration the following documents should be sent, in pdf format, to the project supervisor at the above mentioned electronic address, by March 15th, 2017: 1) Letter of recommendation; 2) Letter at which the candidate describes his experience in the research field; 3) Copy of the Abstract of his PhD thesis; 4) Resume.

    This opportunity is open to candidates of any nationalities. The selected candidate will receive a FAPESP's Post-Doctoral fellowship in the amount of R$ 6.819,30 monthly and a research contingency fund, equivalent to 15% of the annual value of the fellowship which should be spent in items directly related to the research activity.

    More information about the fellowship is at: www.fapesp.br/en/5427.