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Tipo do documento: Tese
Título: PRODUÇÃO DE GÁS HIDROGÊNIO UTILIZANDO GLICERINA E ELETRODOS METÁLICOS DE BAIXO CUSTO
Título(s) alternativo(s): USING HYDROGEN GAS PRODUCTION AND GLYCERIN METAL ELECTRODES LOW COST
Autor: Gallina, André Lazarin 
Primeiro orientador: Rodrigues, Paulo Rogério Pinto
Resumo: Desde meados dos anos 2000, o Brasil vem reunindo dados de pesquisas realizadas a âmbito nacional e mundial para a inserção do gás hidrogênio na matriz energética brasileira. Para tanto, em 2010 foi publicado um documento técnico apontando os gargalos tecnológicos para a produção de gás hidrogênio no Brasil e consequentemente nortear pesquisas relacionadas ao hidrogênio. O objetivo principal desta tese é produzir gás hidrogênio eletroquimicamente a partir do ácido fórmico (HCOOH) e da glicerina utilizando eletrodos de baixo custo (aço inoxidável 304, 316, 254, cobre latão, aço carbono 1008, ferro Armco e liga de titânio). As técnicas empregadas foram: polarização potenciodinâmica catódica, cronoamperometria, espectroscopia de impedância eletroquímica, microscopia óptica e eletrônica de varredura, espectroscopia Raman, fluorescência de Raios-X, eletrodo de disco rotatório, varredura vibratória do eletrodo. Os estudos evidenciaram a dependência da reação de desprendimento de H2(g) com o tratamento de superfície empregado, que resultou no melhor polimento com lixa de SiC #320. A produção de hidrogênio também esta relacionada ao tipo do metal do eletrodo utilizado, destacando-se o aço inoxidável 254, que apresentou melhores resultados técnicos e econômicos. A adição de benzotriazol 10-6 mol L?¹ no sistema contendo [HCOOH] = 3 mol L?¹ promoveu a catálise da reação de desprendimento de hidrogênio, devido à adsorção parcial do mesmo na superfície dos metais. Os ensaios empregando glicerina evidenciaram em HCOOH 3 mol L?¹, a catálise da reação de H2(g), e com o auxílio de um planejamento experimental foi possível encontrar a concentração ideal de glicerina, 0,1% (v/v). Os resultados referentes à espectroscopia Raman, comprovaram a adsorção da glicerina nos sítios de Fe²+ da superfície do eletrodo de aço inoxidável, o que comprova a competição entre a adsorção do ácido fórmico e da glicerina no sistema, provocando a catálise da reação.
Abstract: Since the mid-2000s , Brazil has been gathering data from surveys conducted nationally and globally for the insertion of hydrogen gas in the Brazilian energy matrix, thus on 2010 a technical paper outlining the technology difficulties for producing hydrogen gas was published in Brazil and consequently used in research related to hydrogen. The main objective of this thesis is to produce electrochemically gas hydrogen from formic acid and glycerin utilizing low cost electrodes (304, 316, 254 stainless steel, copper, brass, carbon steel 1008, Armco iron and titanium alloy). The techniques employed were: cathodic potentiodynamic polarization, chronoamperometry, electrochemical impedance spectroscopy, optical microscopy and scanning electron microscopy, Raman spectroscopy, X- ray fluorescence, rotating disk electrode, scanning vibrating electrode technique. The studies showed the dependence of H2(g) evolution reaction with the surface treatment used , which resulted in the best polishing with emery SiC # 320. Hydrogen production also is related to the type of metal electrode used, especially 254 stainless steel that showed the best technical and economical results. The addition of benzotriazole 10-6 mol L?¹ in the system containing 3 mol L?¹ formic acid promoted the catalysis of hydrogen evolution reaction, due to partial adsorption of the same on the surface of metals. Assays employing glycerin in formic acid 3 mol L?¹ showed the catalysis of the reaction of H2(g) and with the aid of an experimental design was possible to find the optimal concentration of glycerin, 0.1% (v/v). The results for Raman spectroscopy proved the adsorption of glycerin in the Fe²+ sites of the stainless steel electrode, confirming the competition between the adsorption of formic acid and glycerol in the system causing the catalysis of reaction.
Palavras-chave: aço inoxidável
energia
acido fórmico
biomassa
benzotriazol
stainless steel
energy
formic acid
biomass
benzotriazole
Área(s) do CNPq: CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
Idioma: por
País: BR
Instituição: UNICENTRO - Universidade Estadual do Centro Oeste
Sigla da instituição: UNICENTRO
Departamento: Unicentro::Departamento de Química
Programa: Programa de Pós-Graduação em Química (Doutorado)
Citação: GALLINA, André Lazarin. USING HYDROGEN GAS PRODUCTION AND GLYCERIN METAL ELECTRODES LOW COST. 2014. 138 f. Tese (Doutorado em Química) - UNICENTRO - Universidade Estadual do Centro Oeste, Guarapuava, 2014.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://localhost:8080/tede/handle/tede/337
Data de defesa: 1-Jan-2014
Appears in Collections:Programa de Pós-Graduação em Química (Doutorado)

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