Rationally Designed Inorganic Materials for Energy Harvesting and Conversion into Compounds of Environmental Interest: a Photonic and Electrochemical Approach (2025)
- Authors:
- Autor USP: VENDRUSCOLO, VICTOR - IQ
- Unidade: IQ
- DOI: 10.11606/T.46.2025.tde-18032026-125308
- Subjects: QUÍMICA INORGÂNICA; ELETROCATÁLISE; CINÉTICA QUÍMICA; FOTÔNICA; ELETROQUÍMICA
- Keywords: Armazenamento de energia; Catálise; Catalysis; Cinética reacional; Energy Storage and Harvesting; Environmental Remediation; Geração de hidrogênio; Hydrogen Evolution; Inorganic Chemistry; Química inorgânica; Reaction Kinetics; Remediação ambiental
- Agências de fomento:
- Language: Inglês
- Abstract: No presente trabalho a linha mestra de design racional materiais funcionais para aplicações com impacto ambiental. Seja para fins de armazenamento de energia fotônica ou eletroquímica a compreensão de fundamentos que fazem fósforos ou catalisadores eficientes é fundamental para o avanço da ciência e de uma sociedade com uma pegada de carbono menor. No primeiro capítulo esse conceito foi posto à prova no intuito de obter-se um material com emissões não lineares excitada por infravermelho o upconversion. Nesse trabalho, a síntese de uma fase de nióbio de Dion-Jacobson foi proposta devido a alta distorção dos sítios que acomodaram os íons emissores gerando assim um material com emissão pura na região do verde. Em um segundo capítulo, adentrando a área de eletrocatálise, o sistema clássico de geração e hidrogênio mediado por eletrodo de platina foi revisitado no intuito de decorrer sobre a problemática da utilização do eletrodo reversível de hidrogênio (RHE) como eletrodo de referência, especialmente para reações de interesse catalítico. Seguindo a linha do hidrogênio, o capítulo três foi dedicado a estabelecer um paralelo cinético com o mecanismo competitivo heterolítico e homolítico acerca da eficiência de um catalisador molecular baseado em porfirazinas de cobalto (II) e o quanto isso impacta a análise de novos catalisadores.O quarto e o quinto capítulo, a geração de hidrogênio foi estudada utilizando um material baseado em bronzes de tungstênio. Em um primeiro momento um estudo detalhado das propriedades químicas e das rotas mecanísticas desse material avaliando sua eficiência em termos de turnover frequency (TOF) com base na análise do mecanismo de transferência de prótons e elétrons. Em um segundo momento analisou-se a interação do material com prótons utilizando eletroquímica de nanoimpacto para a detecção da reatividade de nanopartículas individuais. Essa técnica permitiu observar o efeito de percolação de próton dentro da estrutura dos cristalitos de bronze. Finalmente, adentrando na esfera de redução de CO2, o último trabalho teve como por objetivo a compreensão eletroquímica da reatividade do par redox Eu3+/Eu2+ em meio aquoso. Foi explorado a capacidade desse lantanídeo de se utilizar das reações acopladas que o adsorvem no eletrodo para reduzir gás carbônico para produtos com alto valor agregado, a exemplo do ácido fórmico. Assim sendo, com o fim desse trabalho é possível estabelecer um paralelo entre as propriedades químicas fundamentais e a obtenção de catalisador e fósforos específicos pode ser feita a depender da reação ou da propriedade almejada.
- Imprenta:
- Data da defesa: 03.11.2025
- Status:
- Nenhuma versão em acesso aberto identificada
-
ABNT
VENDRUSCOLO, Victor. Rationally Designed Inorganic Materials for Energy Harvesting and Conversion into Compounds of Environmental Interest: a Photonic and Electrochemical Approach. 2025. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2025. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46136/tde-18032026-125308/. Acesso em: 30 mar. 2026. -
APA
Vendruscolo, V. (2025). Rationally Designed Inorganic Materials for Energy Harvesting and Conversion into Compounds of Environmental Interest: a Photonic and Electrochemical Approach (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46136/tde-18032026-125308/ -
NLM
Vendruscolo V. Rationally Designed Inorganic Materials for Energy Harvesting and Conversion into Compounds of Environmental Interest: a Photonic and Electrochemical Approach [Internet]. 2025 ;[citado 2026 mar. 30 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46136/tde-18032026-125308/ -
Vancouver
Vendruscolo V. Rationally Designed Inorganic Materials for Energy Harvesting and Conversion into Compounds of Environmental Interest: a Photonic and Electrochemical Approach [Internet]. 2025 ;[citado 2026 mar. 30 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46136/tde-18032026-125308/ - Preparação de dispersões concentradas de nanopartículas de hexaniobato a partir do processo de esfoliação
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