Bolsas de PD em Engenharia de Materiais

Post-doctoral Fellowships in Materials Science

Nº: 1787

Área de conhecimento: Engenharia

Field of knowledge: Engineering

Nº do processo FAPESP: 2014/50279-4

FAPESP process: 2014/50279-4

Título do projeto: Produção de Moléculas Orgânicas a partir de CO2 e H2O por Fotocatálise em Nano-óxidos

Project title: Production of Organic Molecules from CO2 and H2O by Photocatalysis in Nano-Oxides

Área de atuação: Engenharia de Materiais

Working area: Materials Science

Quantidade de vagas: 2

Number of places: 2

Pesquisador principal: Julio R. Meneghini

Principal investigator: Julio R. Meneghini

Unidade/Instituição: RCGI - Research Centre for Gas Innovation - Escola Politécnica USP

Unit/Instituition: RCGI - Research Centre for Gas Innovation - Escola Politécnica USP

Data limite para inscrições: 31/10/2017

Deadline for submissions: 2017-10-31

Publicado em: 18/10/2017

Publishing date: 2017-10-18

Localização: Av. Prof. Mello Moraes, 2231 - Cidade Universitária - Butantã - São Paulo - SP

Locale: Av. Prof. Mello Moraes, 2231 - Cidade Universitária - Butantã - São Paulo - SP

E-mail para inscrições: rcgi.opportunities@usp.br

E-mail for proposal submission: rcgi.opportunities@usp.br

  • Resumo Summary

    Espera-se que a pesquisa de pós-doutorado seja desenvolvida em colaboração com pesquisadores do programa de engenharia do Research Centre for Gas Innovation – RCGI da USP (programa e projetos estão disponíveis no site do RCGI www.usp.br/rcgi). 

    O foco da pesquisa será a modificação das características e energias de interface do catalisador para obter o melhor desempenho catalítico do material, necessário nas reações da fotossíntese artificial.

    Objetivos específicos compreendem: a) Síntese e caracterização de pós cerâmicos para uso como catalisador em fotossíntese artificial; b) Projeto e elaboração de uma montagem experimental em escala laboratorial. A engenharia e desempenho do catalisador devem maximizar o rendimento da reação. 

    O âmbito da proposta diz respeito ao fabrico e caracterização de nano-óxidos (NOx) para promover condições ideais para a produção de moléculas orgânicas a partir de CO2 e H2O por reações fotocatalíticas. O óxido semicondutor, a composição superficial e o tamanho de partículas dos nano-óxidos desempenham um papel fundamental para criar as condições de absorção de radiação luminosa, a adsorção e reações de moléculas de H2O e CO2 para a produção de moléculas orgânicas. A físico-química das interfaces, superfícies e contornos de grãos dos nano-óxidos pode ser controlada por segregação de aditivos, bem como o tamanho de partícula. No entanto, a largura da banda e seus defeitos são controlados pela composição do semicondutor, que por sua vez controla a absorção de luz. Dessa forma, a produção de nanopartículas com o controle da composição química das interfaces viabiliza a reação do fotocatalisador para permitir a reação fotocatalítica entre CO2 e H2O visando a produção de produtos orgânicos com potencial uso como combustível ou matéria-prima da produção de insumos na indústria de petróleo. 

    O candidato deve possuir aptidão e experiência nas seguintes áreas:

    - Síntese de pós cerâmicos;
    - Principais técnicas de caracterização de pós cerâmicos e operação dos equipamentos (Difração de raios X, Análise de superfície específica, Potencial Zeta e FTIR);
    - Nanomateriais;
    - Dopagem e determinação de segregação em partículas cerâmicas;
    - Técnicas convencionais e modernas (SPS, flash sintering, fast firing) de sinterização. 

    O candidato deve ter obtido o grau de doutor há no máximo cinco anos e ter no mínimo um ano de experiência trabalhando em centros de pesquisa no exterior. 

    São duas vagas disponíveis. Os selecionados receberão bolsa  concedida pela FUSP - Fundação de Apoio a Universidade de São Paulo. Maiores informações e inscrição (REF 17PDR013) em http://www.rcgi.poli.usp.br/opportunities ou http://www.rcgi.poli.usp.br/wp-content/uploads/2017/09/17PDR013.pdf até 31 de Outubro. 

    This Post-doctoral position is expected to be developed in collaboration with researchers from the Engineering Program of the Research Centre for Gas Innovation (RCGI) at the University of Sao Paulo (USP) -- summary of the program and projects is found in the RCGI website at www.usp.br/rcgi. 

    The focus will be the modification of surface characteristics and energy manipulation in order to obtain the better catalysts properties necessary for the reactions. Specific goals are: -Synthesis and characterization of ceramic powders for use as a catalyst in artificial photosynthesis; -Project and elaboration of a lab scale set-up. The catalyst performance and design should maximise the reaction yield.

    The scope of the proposal concerns the manufacture and characterization of nano-oxides (NOx) to promote ideal conditions for the production of organic molecules from CO2 and H2O by photocatalytic reactions. Semiconductor oxide, surface composition and particle size of nano-oxides play a key role in creating the conditions for absorption of light radiation, adsorption and reactions of H2O and CO2 molecules for the production of organic molecules. The physico-chemistry of interfaces, surfaces and grain boundaries of nano-oxides can be controlled by segregation of additives as well as particle size. However, the bandwidth and its defects are controlled by the composition of the semiconductor, which in turn controls the absorption of light. In this way, the production of nanoparticles with the control of the chemical composition of the interfaces enables the reaction of the photocatalyst to allow the photocatalytic reaction between CO2 and H2O for the production of organic products with potential for use as fuel or raw material for inputs in the oil industry.

    The candidate must have expertise in the following areas:

    - Ceramic powder synthesis;
    - Ceramic main characterization methods and equipment operation (such as XRD, Surface Analysis, Zeta Potential, FTIR);
    - Nanomaterials;
    - Nanoparticles additives and surface segregation;
    - Conventional and New Sintering Techniques (SPS, flash sintering, fast firing). 

    The candidate must have a maximum of five years after concluding the Ph.D and must have at least one year of experience outside Brazil working in research centers. 

    Two positions are available. Selected candidates will be given fellowships granted by FUSP - Fundação de Apoio a Universidade de São Paulo. More information and application (REF 17PDR013) at http://www.rcgi.poli.usp.br/opportunities or http://www.rcgi.poli.usp.br/wp-content/uploads/2017/09/17PDR013.pdf up to October 31, 2017.