Estudos cinéticos teóricos do complexo de [Ru(OH​2)(tpy)(Himpz)]2+​ e de sua espécie ativa [RuO(tpy)(Himpz)]3+​ para a reação de oxidação da água (WOC)

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Detalhes
  • Tipo de apresentação: Trabalho
  • Eixo temático: EXATAS
  • Palavras chaves: oxidação da água; catalisadores; fotossíntese artificial;

Autoras(es):

  • 1 Unicamp

Estudos cinéticos teóricos do complexo de [Ru(OH​2)(tpy)(Himpz)]2+​ e de sua espécie ativa [RuO(tpy)(Himpz)]3+​ para a reação de oxidação da água (WOC)

GUSTAVO HENRIQUE BARRETO GIMENIS

UNICAMP

Resumo

Já conhecendo o potencial dos complexos de rutênio como catalisadores para a reação de oxidação da água (WOC), surge a necessidade da busca por compostos de metais da primeira série de transição, onde o custo envolvido no desenvolvimento desses pode ser consideravelmente menor devido a sua maior abundância. O grande desafio é a labilidade dessas espécies quando comparadas aos análogos da segunda e terceira série. Nesse sentido, nosso projeto visa contribuir com a investigação in sílico preliminar de modo a escolher um alvo sintético mais promissor, reduzindo o número de estudos experimentais que possam resultar em moléculas com baixo ou nenhum potencial catalítico.

Apoio/Financiamento da Pesquisa: PIBIC/CNPq

Questões (1 tópico)

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Autor

GUSTAVO HENRIQUE BARRETO GIMENIS

Olá William, tudo ótimo e com você? Muito obrigado pelos questionamentos!

  • Você pode comentar, pois, que tipos de diferença de comportamento - considerando propriedades eletrônicas e eletroquímicas - você espera entre os complexos análogos de ferro e de rutênio utilizando o ligante (Himpz)?

O rutênio possui menores potenciais de oxidação de Ru(II) para Ru(III), logo, espera-se uma maior facilidade para manejar esses complexos ao longo do ciclo catalítico, permitindo selecionar espécies mais lábeis ou menos lábeis de acordo com a necessidade de substituir um ligante ou não. 

  • Você espera que os complexos de rutênio tenham performance mais favorável frente à reação de oxidação da água? Por que?

Sim. Primeiramente em relação a maior facilidade de síntese desses complexos com o ligante em questão em relação ao complexos de ferro macrocíclicos. Segundamente em relação aos menores potenciais de oxidação do rutênio entre suas espécies; e sua menor labilidade em alguns estados, permitindo sucessivas oxidações sem alterações nos ligantes.

  • Você espera que o diagrama de Pourbaix dos compostos de rutênio sejam semelhantes aos de ferro? Quais eventuais diferenças são previstas?

Para um mesmo ligante sim, as eventuais diferenças surgirão justamente nos potenciais REDOX e nas faixas de pH para algumas espécies, devido as diferenças cinéticas e termodinâmicas citadas anteriormente. 

  • Por fim, você tem dados experimentais (ou planos em obtê-los) para acrescentar à sua abordagem teórica?

Para os complexos de ferro especificamente ainda não, essa modelagem foi proposta baseando-se em resultados experimentais de espécies semelhantes. Já os complexos de rutênio são amplamente trabalhados em nosso grupo, trazendo a possibilidade de uma maior integração dos dados teóricos com os experimentais.

 

Eu que agradeço pelas perguntas pertinentes e pelo seu interesse! Fico disponível para quaisquer outras eventuais dúvidas. Sucesso para você também!