O uso de MOFs como templates na produção de nanomateriais para aplicação em fotossíntese artificial
O aumento da concentração atmosférica de CO2 tem intensificado a busca por materiais catalíticos eficientes para sua conversão em produtos de valor agregado. Neste estudo, sintetizamos a MOF-808-EDTA-Cu, com o objetivo de desenvolver um novo design de MOF com maior atividade fotocatalítica e eletroc...
| Autor: | |
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| Tipo de recurso: | tesis de maestría |
| Estado: | Versión publicada |
| Fecha de publicación: | 2025 |
| País: | Brasil |
| Institución: | Universidade de São Paulo (USP) |
| Repositorio: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP |
| Idioma: | portugués |
| OAI Identifier: | oai:teses.usp.br:tde-01102025-093140 |
| Acceso en línea: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/59/59138/tde-01102025-093140/ |
| Access Level: | acceso abierto |
| Palabra clave: | CO2 CO2 reduction Electro-catalysis Eletrocatálise Fotocatálise MOFs Photo-catalysis Redução de CO2 |
| Sumario: | O aumento da concentração atmosférica de CO2 tem intensificado a busca por materiais catalíticos eficientes para sua conversão em produtos de valor agregado. Neste estudo, sintetizamos a MOF-808-EDTA-Cu, com o objetivo de desenvolver um novo design de MOF com maior atividade fotocatalítica e eletrocatalítica. Inicialmente, investigamos seu desempenho na fotorredução de CO2 sob irradiação com luz UVC. A análise da fase líquida revelou a formação de etanol como principal produto. Experimentos de controle realizados em atmosfera de N2, mesmo sob exposição à luz UVC, não produziram etanol, sugerindo que sua formação não foi resultado da decomposição do EDTA, mas sim da redução do CO2. No entanto, a análise estrutural do material pós-reação indicou degradação parcial do EDTA e a formação de espécies de Cu0, o que pode ter influenciado o processo catalítico. Para mitigar essa instabilidade, optamos pela eletrocatálise a fim de explorar o potencial da MOF-808-EDTA-Cu na redução de CO2. Sob condições eletroquímicas, a MOF manteve sua integridade estrutural, e os resultados preliminares demonstraram atividade catalítica promissora, indicando a viabilidade da conversão de CO2 em produtos de interesse comercial. Além disso, avaliamos o material para eletrólise da água, o qual exibiu atividade extremamente alta dentro da faixa de potencial estudada (1,0-2,5 V vs. RHE.). As densidades de corrente observadas foram significativamente elevadas, destacando o excelente potencial da MOF-808-EDTA-Cu para a evolução de oxigênio. Esses resultados não apenas revelam os desafios associados à estabilidade das MOFs em condições fotocatalíticas, mas também ressaltam a versatilidade do material como um eletrocatalisador para redução de CO2 e eletrólise da água. |
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