Bolsa de PD em Eletro-Oxidação de Etanol, Glicerol e Outras Moléculas Orgânicas

Post-doctoral Fellowship in Electro-Oxidation of Ethanol, Glycerol and Other Organic Molecules

• Resumo Summary

  Dispõe-se de uma vaga para Pós-Doutorado, com bolsa de seis meses de duração e com início previsto para dezembro/2018-janeiro/2019. Esta bolsa é vinculada ao projeto temático FAPESP "ELETROCATÁLISE V: Processos Eletrocatalíticos de Interconversão entre as Energias Química e Elétrica" (Processo 2013/16930), e é destinada ao desenvolvimento do projeto intitulado "Eletroquímica do etanol, glicerol e outras moléculas orgânicas C_n", supervisionado pelo Prof. Dr. Germano Tremiliosi Filho (germano@iqsc.usp.br). 

  Sobre o projeto

  A pesquisa visa a realização de estudos mecanísticos fundamentais das reações de eletro-oxidação de etanol, glicerol, e outras moléculas orgânicas C_n sobre superfícies bem definidas monocristalinas. Contempla também a síntese e caracterização de eletrocatalisadores nanoestruturados formados pela combinação entre metais e óxidos de metais nobres e não-nobres para a catálise das reações de oxidação de etanol, glicerol, e outras moléculas orgânicas C_n, com e sem assistência de fótons.

  Os estudos eletrocatalíticos e fotoeletrocatalíticos, a nível fundamental, envolverão a determinação quantitativa dos produtos de reação por espectroscopia de infra-vermelho in situ e cromatografias líquida e/ou de íons on-line. As investigações englobarão correlações entre atividade eletrocatalítica e fotoeletrocatalítica e a estabilidade tanto da composição como da estrutura das nanopartículas. Se houver tempo hábil, estudos aplicados serão efetuados em células unitárias do tipo PEM utilizando eletrodos de 5 cm² alimentadas com etanol ou glicerol no ânodo e oxigênio no cátodo, para avaliação de densidade de corrente e eficiência energética. Serão feitas medidas de distribuição de corrente, visando aperfeiçoar as condições de preparação do conjunto eletrodo membrana (MEA) quanto às condições de operação da célula. Estes estudos também envolverão a determinação quantitativa dos produtos de reação com auxílio de técnicas, tais como espectrometria de massas e cromatografia gasosa, líquida e/ou de íons. Estes estudos operacionais em células a combustível com e sem assistência da luz UV serão realizados sobre os eletrocatalisadores e fotoeletrocatalisadores mais ativos, investigados nas etapas prévias.  

  Requisitos

  Os candidatos devem possuir experiência prévia comprovada em estudos de eletrocatálise e/ou fotoeletrocatálise com perspectivas de aplicações em células a combustível. Para inscrição, os interessados devem enviar os seguintes documentos, em formato pdf, para o supervisor e no endereço eletrônico mencionado (germano@iqsc.usp.br) até 05 de novembro de 2018:

  1) Carta de recomendação;
  2) Carta de apresentação onde o candidato explicitará a sua experiência no tema;
  3) Cópia do resumo de sua tese de doutorado;
  4) Curriculum vitae;
  5) Certificado de Conclusão do Doutorado. 

  Resumo do Projeto Temático

  Este projeto de pesquisa tem como objetivo o estudo dos processos eletrocatalíticos em sistemas eletroquímicos de interconversão entre energia química e energia elétrica, em dispositivos eletrolíticos e galvânicos. O foco principal tem relação com o estudo de reações envolvidas em células a combustível alimentadas com moléculas orgânicas e inorgânicas, baterias metal/ar, sistemas eletroquímicos regenerativos, dispositivos eletroquímicos para produção de hidrogênio e combustíveis orgânicos a partir do dióxido de carbono. Serão estudados alguns aspectos fundamentais da eletrocatálise e das instabilidades cinéticas destas reações sobre eletrodos massivos de metais puros (mono e policristalinos) e nanoestruturados. As investigações englobam também correlações entre atividade eletrocatalítica e estabilidade com a composição e estrutura das nanopartículas. Finalmente, serão desenvolvidas pesquisas em sistemas operacionais formados pelos eletrocatalisadores mais ativos, investigados nas etapas prévias. O projeto será executado por uma equipe constituída por membros permanentes incluindo 6 docentes, 2 pesquisadores não docentes, 2 técnicos especializados, e cerca de 40 membros colaboradores temporários como pós-doutorandos, alunos de pós-graduação e de graduação, todos do Instituto de Química de São Carlos, USP.  

  OBS: A escolha do bolsista será feita através de processo seletivo conforme normas disponíveis em: www.fapesp.br/5389. 

  A vaga está aberta a brasileiros e estrangeiros. O selecionado receberá Bolsa de Pós-Doutorado da FAPESP no valor de R$ 7.373,10 mensais e Reserva Técnica equivalente a 15% do valor anual da bolsa para atender a despesas imprevistas e diretamente relacionadas à atividade de pesquisa.

  There is one Pos-Doc position, with a scholarship of six-month duration and expected to start in December/2018-January/2019. The scholarship is under the scope of a Thematic Project with funding from the Sao Paulo Research Foundation -- FAPESP, entitled "ELECTROCATALYSIS V: Electrocatalytic Processes of Chemical and Electrical Energy Interconversion" (grant number 2013/16930). The selected candidate will be performing research for the development of the following project: "Electrochemistry of ethanol, glycerol and other C_n organic molecules" (supervised by Prof. Dr. Germano Tremiliosi-Filho -- germano@iqsc.usp.br).

  About the project

  The research aims to perform fundamental studies especially on the mechanistic aspects of the electro-oxidation reactions of ethanol, glycerol, and other organic molecules C_n on well-defined single crystal surfaces. It also contemplates the synthesis and characterization of nanostructured electrocatalysts formed by the combination of metals and oxides of noble metals and non-noble catalysts for the oxidation reactions of ethanol, glycerol, and other organic molecules C_n, with and without photon assistance. These electrocatalytic and photoelectrocatalytic studies, in a fundamental level, will involve quantitative determination of the reaction intermediates and products by in situ FTIR spectroscopy, liquid and ion chromatographies. The investigations will include correlations between electrocatalytic and photoelectrocatalytic activity and the stability of both the composition and the structure of the nanoparticle. If there is enough time applied studies will be carried out in a PEM type unitary fuel cell using electrodes of 5 cm² feed with ethanol or glycerol at the anode and oxygen at the cathode, for evaluation of current density and energy efficiency. Current distribution measurements will be made in order to improve the conditions of preparation of the membrane electrode assembly (MEA), with the focus on the cell operation conditions. These studies will also involve the quantitative determination of the reaction products using techniques such as mass spectrometry, gas, liquid and ion chromatographies. These operational studies on fuel cells with and without UV light assistance will be carried out on the most active electrocatalysts and photoelectrocatalysts investigated in the previous stages.

  Requirements

  Candidates must demonstrate previous experience in studies of electrocatalysis and/or photoelectrocatalysis with the aim of applications in fuel cells. For registration the following documents should be sent, in pdf format, to the project supervisor at the mentioned electronic address (germano@iqsc.usp.br) by November 05th, 2018:

  1) Letter of Recommendation; 
  2) Letter at which the candidate describes his experience in the research field;
  3) Copy of the Abstract of his PhD thesis;
  4) Resume;
  5) Certificate of Completion of the Doctorate.

  Summary of the Thematic Project

  This research project aims at studying the electrocatalytic processes related to electrochemical systems for the chemical and electrical energy interconversion, in galvanic and electrolytic devices. The main focus is associated to the study of reactions involved in electrocatalysis for fuel cells feed with organic and inorganic molecules, metal / air batteries, regenerative electrochemical systems, hydrogen production and electro-reduction of carbon dioxide. Some fundamental aspects of the electrocatalysis and kinetic instabilities of these reactions will be investigated on single crystals and nanostructured metal electrocatalysts. The investigations will include correlation between the electrocatalytic activities and stabilities with the composition and structure of the nanoparticles. Finally, operational electrochemical investigations will be made on operating systems built using the most active electrocatalysts investigated in the previous studies. The project will be conducted by a team composed of permanent members including 6 professors/researchers, 2 researchers, 2 scientific technicians and 40 temporary collaborators such as post-docs, PhD and master students, and undergraduate students, mostly from the Institute of Chemistry of Sao Carlos, USP.

  NOTE: The selection of the scholarship holder will be made through a selection process according to the standards available at: http://www.fapesp.br/en/5100. 

  This opportunity is open to candidates of any nationalities. The selected candidate will receive a FAPESP’s Post-Doctoral fellowship in the amount of R$ 7,373.10 monthly and a research contingency fund, equivalent to 15% of the annual value of the fellowship which should be spent in items directly related to the research activity.