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Leonardo Morais schloss sein Bachelor- und Masterstudium in Chemie an der Bundesuniversität von Mato Grosso in Brasilien ab. In seinen Abschlussarbeiten präsentierte er die strukturellen und elektronischen Eigenschaften von TiO2-Anatas (Bachelor-Abschluss) und die rechnerische Untersuchung von Anatas/Rutil-Systemen und Pt/Irθ/Pt-Metall-Multischichten (Master-Abschluss).
Er promovierte an der Bundesuniversität Sao Carlos in Brasilien und an der Universitat Jaume I in Spanien, wo er als Co-Tutor tätig war. Seine Forschung basierte auf der Umwandlung von Ethanol in Acetaldehyd und H2 an der Oberfläche von m-ZrO2(111), Au13-Cluster und Au13-Cluster/m-ZrO2(111).
Anfang 2025 begann er eine Postdoc-Forschung in der Gruppe von Prof. Ludwig und Prof. Rossmeisl, in der er die Hochdurchsatzberechnung der elektrochemischen Eigenschaften von Oberflächenatomanordnungen (SAA) untersuchte, die an die experimentelle Erforschung komplexer Mischkristalle (CCSS) mit Schwerpunkt auf elektrochemischen Eigenschaften und elektrokatalytischer Leistung im Rahmen des Forschungsprojekts CRC 1625 A01 gekoppelt war.