Produção de hidrogénio por decomposição de ácido fórmico usando MXenos

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Detalhes do Projeto

Data de início
2025-02-20
Data de fim
2026-08-19
%
Acrónimo
HydroForMX
Referência
2023.12765.PEX
Financiamento
Fundação para a Ciência e a Tecnologia
Orçamento
49.979 €
Nosso orçamento
49.979 €

Equipa

Descrição

Para combater o aquecimento global e as consequentes alterações climáticas, existe uma necessidade urgente de formas de produção e armazenamento de energia que sejam neutras em termos de emissões de gases de efeitos de estufa contendo carbono. A economia de hidrogénio (H2) é muito promissora e espera-se que domine os sistemas energéticos brevemente. O ácido fórmico (HCOOH) é um portador de hidrogénio renovável, não inflamável e não tóxico com grande capacidade volumétrica (53 g H2/L). Os MXenos são materiais bidimensionais (2D) compostos por n+1 (n = 1, 2, 3 ou 4) camadas de átomos de metais de transição (M) alternadas com n camadas de carbono ou nitrogénio (X). Quando são sintetizados, os MXenos vêm com uma camada superficial, chamada a terminação (T), cuja composição (normalmente grupos O, OH ou F) depende do método de síntese. Os MXenos têm alta condutividade eléctrica, hidrofilicidade, e uma área de superfície específica, e encontram aplicação em áreas como energia verde, purificação de água ou catálise. Neste projeto, usar-se-ão cálculos baseados na teoria dos funcionais da densidade (DFT) para investigar o mecanismo da decomposição de HCOOH em partículas de Ru e RuO2 depositadas em modelos da superfície do MXeno Ti3C2Tx (Ru@Ti3C2Tx). Também se analisará a estabilidade de partículas de Ru de vários tamanhos (1 a 5 átomos de Ru), formas (2D ou 3D), oxidadas (RuO2) ou não (Ru), em Ti3C2Tx, e finalmente a formação e dessorção de CO2 e H2 nos catalisadores Ru@Ti3C2Tx. Este projeto abrirá a porta para futuros estudos similares considerando a deposição de metais distintos do Ru em MXenos, para decompor HCOOH, como intuito de descobrir catalisadores ainda mais eficientes e baratos.

Coordenador

José Daniel Lago da Silva Neves Gouveia

Coordenação

Universidade de Aveiro (UA)

Grupos

G6 - Materiais Virtuais e Inteligência Artificial;

Financiadores

Sponsors
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