Banca de QUALIFICAÇÃO: CAÍQUE CAMPOS DE OLIVEIRA

Uma banca de QUALIFICAÇÃO de MESTRADO foi cadastrada pelo programa.
STUDENT : CAÍQUE CAMPOS DE OLIVEIRA
DATE: 19/06/2024
TIME: 14:30
LOCAL: Auditório da Pós-Graduação - 8andar - Bloco B, Campus de Santo André
TITLE:

Nanoestruturas para Catálise de Reações de Evolução de Hidrogênio

PAGES: 100
BIG AREA: Ciências Exatas e da Terra
AREA: Física
SUBÁREA: Física da Matéria Condensada
SPECIALTY: Estruturas Eletrônicas e Propriedades Elétricas de Superfícies; Interf. e Partículas
SUMMARY:

Nas últimas décadas, o crescimento populacional, aliado aos avanços tecnológicos e a urbanização crescente intensificaram a demanda por energia e outros suprimentos, pressionando significativamente as cadeias de produção globais. Nesse cenário, a exploração em larga escala de recursos não renováveis para a produção de energia é uma das principais responsáveis pelas emissões de CO2, fator agravante das mudanças climáticas, com impactos devastadores nas populações e nos ecossistemas. Neste cenaio, o desenvolvimento de políticas de mitigação dos efeitos das mudanças climáticas motiva a transição energética para fontes limpas e renováveis de energia.

O hidrogênio verde (H2), produzido por eletrólise da água utilizando fontes de energia limpa nas Reações de Evolução de Hidrogênio (HER), é uma alternativa promissora. Ele oferece alta densidade energética, versatilidade na produção e armazenamento de energia renovável e uma pegada de carbono neutra. No entanto, o desenvolvimento dessa tecnologia exige novos catalisadores que sejam altamente eficientes, amplamente disponíveis e de baixo custo como alternativas aos materiais baseados em metais nobres (e.g., platina) atualmente utilizados, cuja escassez limita suas aplicações comerciais.

Métodos computacionais baseados na Teoria do Funcional da Densidade (DFT), combinados com o Modelo do Eletrodo de Hidrogênio Computacional (CHE), representam um grande avanço na busca por novos catalisadores. A simplicidade e robustez dessa metodologia permitem a investigação das propriedades catalíticas em materiais com uma ampla variedade de composições e morfologias. Além disso, essa abordagem possibilita a investigação isolada de aspectos fundamentais das HER, promovendo a elucidação de propriedades associadas à atividade catalítica em escala atômica. Tal abordagem também pode ser utilizada como ferramenta para desvendar resultados experimentais de caracterização eletroquímica.

Neste trabalho, aplicamos cálculos de primeiros princípios baseados em DFT para investigar a interação de moléculas e superfícies com aplicação direta na catálise de HER, empregando o modelo CHE. Propomos o uso de Grafenileno (um alótropo bidimensional de carbono) dopado com metais de transição como catalisador para HER e investigamos sua atividade catalítica em termos de modificações na estrutura eletrônica. Adicionalmente, aplicamos esse método para investigar a atividade catalítica do Sulfeto de Bismuto III (Bi2S3), sintetizado experimentalmente e testado para catálise de HER. Nesse caso, usamos os resultados das simulações para elucidar as propriedades catalíticas do material, explicando os resultados experimentais.

COMMITTEE MEMBERS:
Presidente - Interno ao Programa - 1760410 - JEVERSON TEODORO ARANTES JUNIOR
Membro Titular - Examinador(a) Externo ao Programa - 1544394 - PAULA HOMEM DE MELLO
Membro Titular - Examinador(a) Externo à Instituição - LEANDRO SEIXAS ROCHA - UPM
Membro Suplente - Examinador(a) Interno ao Programa - 1544341 - WENDEL ANDRADE ALVES
Membro Suplente - Examinador(a) Interno ao Programa - 1552290 - ANDRE SANTAROSA FERLAUTO
Membro Suplente - Examinador(a) Externo ao Programa - 1544403 - MAURICIO DOMINGUES COUTINHO NETO