RODRIGO FERNANDO BRAMBILLA DE SOUZA

RODRIGO FERNANDO BRAMBILLA DE SOUZA

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Conversão de metano em metanol em camada fina de difusão de gás utilizando fotocatalisadores porosos de trióxido de tungstênio e titânia
2023 - YOVANOVICH, M.; SOUZA, R.F.B. de; OLIVEIRA NETO, A.; LAZAR, D.R.R.
A conversão de metano a metanol representa atualmente uma importante alternativa para o controle das mudanças climáticas no planeta, uma vez que o gás carbônico e o metano são os principais gases de geração de efeito estufa na atmosfera terrestre. A fotocatálise heterogênea tem sido apresentada na literatura como uma rota promissora para conversão de metano a metanol pois possibilita que a reação seja conduzida à temperatura e pressão ambiente. Na presente pesquisa foram estudados fotocatalisadores constituídos por dióxido de titânio (TiO2) e trióxido de tungstênio (WO3) nas composições atômicas (100:0, 95:5, 90:10, 85:15 e 80:20). A síntese foi realizada a partir de pó de óxido de titânio e de ácido tungstíco, via reação com solução de borohidreto de sódio. Uma fina camada de eletrocatalisador TiO2/WO3 foi depositada numa camada difusora de carbono, ambos acomodados numa superficie porosa de aço inoxidável, todos em forma de disco, formando o eletrodo de difusão gasosa (EDG). As atividades fotocatalíticas para conversão de metano a metanol dessas composições foram avaliadas a 25 oC e pressão ambiente nos reatores de fluxo descontínuo e contínuo em luz visível e ultravioleta. Os fotocatalisadores de TiO2/WO3, foram caracterizados por microscopia eletrônica de transmissão, difração de raios X (DRX), voltametria cíclica e espectroscopia Raman. A quantificação da conversão de metano/metanol foi obtida pelo método Boyaci com base nos resultados de espectroscopia Raman. A conversão de metano a metanol em ambos os reatores, contínuo e descontínuo, foi efetiva. No reator descontínuo, na condição de luz visível, o eletrocatalisador TiO2/WO3 de melhor performance foi o de composição atômica 90:10. Em condição de irradiação UV, a conversão metano a metanol também é observada, entretanto com a formação radial superóxido, que consome o metano e metanol produzido, e com a formação mais acentuda de de ácido fórmico e formaldeído, a taxa de conversão é reduzida. Em regime contínuo a conversão metano a metanol é mais eficiente em concentrações de 15 e 20 mol% de óxido de tungstênio. Este comportamento deve-se ao menor tempo de residência dos reagentes no sistema reacional. Em um sistema fotoeletrocatalítico, a conversão é intensificada.
Effective phosphate removal from water by electrochemically mediated precipitation with coffee grounds biocarbon obtained by non-thermal plasma method
2023 - SILVESTRIN, G.A.; GONCALVES, M.H.; GODOI, C.M.; MAIA, V.A.; FERREIRA, J.C.; GUILHEN, S.N.; NETO, A.O.; SOUZA, R.F.B. de
This study investigates the use of biocarbon electrodes, produced from coffee grounds through plasma pyrolysis, in the electrochemically mediated precipitation process for phosphorus removal in a flow reactor. The structural and electrochemical properties of biocarbon were analyzed using X-ray powder diffraction (XRD), Raman spectroscopy, and cyclic voltammetry. The results show that biocarbon consists of both graphene oxide and lignocellulose with surface OH groups that facilitate the breakdown of water, a key step in the electrochemically mediated precipitation process for phosphorus removal. The addition of graphite to the biocarbon paste was found to be necessary to obtain a response from the biocarbon in cyclic voltammetry. The Gr75BC25 electrode achieved higher phosphorus removal rates than other tested electrodes, particularly at low flows, due to the functional groups present in biocarbon enhancing the breakdown of water. However, electrodes with a greater amount of biocarbon exhibit lower rates of phosphorus removal and higher consumption of electrical power, which can be attributed to their higher electrical resistivity. Thus, to optimize its use, it is important to balance the benefits of increased phosphorus removal rates with the trade-off of increased energy consumption and decreased phosphorus removal at higher levels of biocarbon. The results suggest that biocarbon produced from coffee grounds by plasma pyrolysis has the potential to be used as an effective electrode material for electrochemically mediated precipitation processes.
Síntese de nanoestruturas de grafeno por esfoliação química de grafite para aplicação em eletrodos de supercapacitores
2022 - SILVA, D.V.; USSUI, V.; SOUZA, R.F.B. de; OLIVEIRA NETO, A.; OTUBO, L.; FARIA JUNIOR, R.N.; LAZAR, D.R.R.
O presente trabalho tem como objetivo o estudo de um processo de síntese de nanoestruturas à base de grafeno para aplicação em supercapacitores. Os materiais foram sintetizados a partir do método de esfoliação química (método de Hummers aprimorado por Marcano), seguido de redução química e térmica do óxido de grafeno gerado com ácido ascórbico, forno à vácuo e micro-ondas, respectivamente. Avaliou-se também o efeito da presença de ureia como agente dopante de nitrogênio. Estes materiais foram caracterizados por: análise termogravimétrica, fluorescência de raios X, difração de raios X e microscopia eletrônica de transmissão. Os materiais sintetizados foram utilizados como material ativo para eletrodos de supercapacitores que foram caracterizados eletricamente por voltametria cíclica. Os resultados obtidos indicaram que a metodologia de síntese adotada foi efetiva para obtenção do material desejado, propiciando estabilidade dos supercapacitores. A dopagem de nitrogênio com ureia se mostrou eficiente para aumentar a capacitância desses dispositivos.
Development of non-fluorinated membranes based on PBI for application in high temperature fuel cells (HT-PEM)
2019 - SILVA, R.P.; SOUZA, R.F.B. de; SANTOS, C.M.G.; SILVA, A.J.; SANTIAGO, E.I.
Most of Proton Exchange Membrane Fuel Cells (PEMFCs) use the Nafion as electrolyte, which has a limitation in the operating temperature. Usually, these cells operate up to 80°C since the proton conduction is dependent on water molecules carriers. The increase in the operating temperature of a PEMFC cell is desired due to the contribution of the temperature in the acceleration of the electrochemical reactions, which are thermoactivated processes. In the context of searching alternative polymeric electrolytes, PBI (polybenzimidazole) membranes have been considered a promising membrane for high temperature operating PEMFC (HT-PEMFC) due to the combination of satisfactory proton conduction in conditions of low relative humidity (RH) and excellent thermal stability. Pure PBI membranes were prepared by casting a solution of PBI / N, N'-dimethylacetamide (DMAc) and doped with phosphoric acid at different times (1, 3, 5, 7 10 and 15 days). Each membrane was evaluated in Fuel Cell tests, doping level and online Raman tests in order to determine effects of doping level, chemical degradation and fuel cell performance. The electrodes were optimized by studying different catalytic layer composition and the cell tested at different operational conditions.
Estudo da oxidação eletroquímica do ácido fórmico em meio alcalino utilizando eletrocatalisadores Pd/C-Sbsub(2)Osub(5)-SnOsub(2) PdAuIr/C-Sbsub(2)Osub(5)SnOsub(2)
2015 - NANDENHA, J.; SOUZA, R.F.B.; SPINACE, E.V.; NETO, A.O.
Oxidação eletroquímica de etanol em meio alcalino utilizando eletrocatalisadores PtSnAu/C, PtSnRh/C e quaternário PtSnAuRh/C
2015 - DUTRA, R.M.; SOUZA, R.F.B.; SPINACE, E.V.; NETO, A.O.
Eletrooxidação do glicerol em meio alcalino utilizando eletrocatalisadores Pt/C-ITO sintetizados via redução por borohidreto de sódio
2015 - RAMOS, CARLOS E.D.; OTTONI, CRISTIANE A.; SOUZA, RODRIGO F.B. de; OLIVEIRA NETO, ALMIR
Oxidação direta do etilenoglicol em meio básico usando eletrocatalisadores binários à base de PtSn/C para aplicação em células a combustível tipo PEN
2015 - SOUZA, L.L.; SOUZA, R.F.B.; FORBICINI, C.A.L.G.O.; NETO, A.O.
Simultaneous electricity generation and Remazol Brilliant Blue Reactive decolourisation in cathode chamber microbial fuel cell
2015 - OTTONI, CRISTIANE; SOUZA, RODRIGO; NETO, ALMIR; BRITO, ANTONIO G.; POCO, JOAO; MAIORANO, JOSE E.
Oxidation of small organics molecules mixtures on PtCeO2/C
2011 - SOUZA, R.F.B. de; SILVA, J.C.M.; D'VILLA SILVA, M.; SIMÕES, F.C.; NETO, A.O.; SANTOS, M.C.