Titlul proiectului: “Fotoelectrocataliza apei pe baza de electrocatalizator – carbonitrura”- PECEC

  • Contract: PD 111/ 2018
  • Autoritatea contractanta: UEFISCDI
  • Contractor: Universitatea din Bucuresti
  • Valoare proiect:299.500 lei

Topica propunerii de proiect este una dintre cele mai interesante in domeniul disocierii apei si anume: generarea de hidrogen prin fotoelectrocataliza apei ca alternativa la hidroliza sau procese termochimice. Evaluarea ciclului vietii a electrolizei, proceselor termochimice si fotoelectrocatalizei arata ca fotoelectrocataliza este cea mai putin poluanta tehnologie. Fotoelectroliza traditionala pe baza de celula fotoelectrochimica are un randament mic si au o slaba compatibilitate cu spectrul solar. Randamentul poate creste daca se adauga un electrocatalizator ce va scadea bariera de potential cinetic. Descoperirea carbonitrurii grafitice ca un semiconductor pentru disocierea apei prin fotoelectrochimie a facut posibila modificarea carbonitrurii grafitice pentru a avea o compatibilitate buna cu spectrul solar si a o folosii cu un electrocatalizator pentru a creste randamentul. Obiectivul acestui proiect este de a sintetiza materiale pe baza de carbonitrura – electrocatalizator cu o activitate fotoelectrochimica superioara.

Coordonator proiectUniversitatea din Bucuresti prin Facultatea de FizicaCentrul de Cercetare 3NANO-SAE

Universitatea din Bucureşti, cea mai mare şi prestigioasă instituţie academică, are peste 140 de ani de experienţă şi expertiză în educaţie şi în cercetare, recent primind titlul de “Universitatea cu activitate de cercetare cea mai intensă”. În 2007, un sondaj al revistei “The times Higher Education Supplement” a plasat Universitatea din Bucureşti în top 500 cele mai prestigioase universităţi. Organizată în Facultăţi şi Departamente, îşi desfăşoară activităţile pe trei programe de studii, programe de Master (117) şi 21 de şcoli doctorale cu 300 de supraveghetori şi 3000 de doctoranzi. Centrul de Cercetare-Dezvoltare 3Nano-SAE, situat în Facultatea de Fizică, department cu activităţi de cercetare în biosenzori, nanoelectronica, tehnologia pilelor de combustie, sisteme de hidrogen, sisteme de energie hibride, coordonator al Şcolii Doctorale şi a Şcolii Postdoctorale Pile de Combustie şi Stocare de Hidrogen . Infrastructura este alcatuită din laboratoare: testarea de pile de combustie, generarea şi stocarea de hidrogen, pile de biocombustie, ingineria sistemelor de energie hibride, caracterizarea de materiale (Charm), Chimia Plasmei, Fotorezisti, şi tehnologia printării polimerilor (PCPT), chimie avansată de sinteză şi depunere a polimerilor (APSC). Exista facilităţi extinse şi unice în campusul din cadrul Facultăţii de Fizică necesare pentru a îndeplini sarcinile de cercetare propuse acoperind metode de sinteză, procesare, şi caracterizare de materiale cum ar fi semiconductori, polimeri, nanocompozite. Interesele de cercetare includ nanomateriale conveţionale şi inovatoare, structuri şi dispozitive necesare în proiectarea de pile de combustie, senzori (chimici, electrochimici) care acoperă tehnici şi metode de polimerizare în plasmă, polimerizare electrochimică, fluide supercritice, sol-gel, materializate într-o mare listă de proiecte/colaborări: 9 proiecte internaţionale şi 35 de proiecte naţionale.

Director de proiect: Lector Dr. Serban Stamatin

 

 

Obiectivul proiectului este de a intelege fundamental interactiunea intre carbonitrura si electrocatalizatorii pentru scindarea apei. Carbonitrura nu are banda de conductie si valenta potrivite pentru scindarea fotoelectrochimica a apei – acestea trebuie adaptate corespunzator. Un mecanism pentru scindarea fotoelectrochimica a apei va fi formulat bazat pe analizele morfologice, structurale si electrochimice.

 

Etapa I. Sinteza si caracterizarea compusului electrocatalizator-carbo nitrura (data de finalizare 31.12.2018)

Etapa II. Caracterizare fotoelectrochimica (data de finalizare 31.12.2019)

Etapa III. Evaluarea stabilitatii electrochimice ale compozitului (data de finalizare 30.04.2020)

Rezultate estimate:

1. Extinderea spectrului de absorptie a carbonitrurii;
2. Diminuarea bandei de valenta cu cel putin 0.1 eV;
3. O noua tehnica de electrodepunere proiectata special pentru sinteza de electrocatalizatori.