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Tipo do documento: Tese
Título: Partículas de Hidróxido de Níquel [Ni(OH)2]: Efeito dos Precursores, Estudo Espectroscópico e Eletroquímico
Título(s) alternativo(s): Nickel Hydroxide Particles [Ni(OH)2]: Effect of Precursors, Spectroscopic and Electrochemical Study
Autor: Andrade, Tamara Maria de 
Primeiro orientador: Anaissi, Fauze Jacó
Resumo: No presente trabalho é descrito o processo de síntese, caracterização e comportamento eletroquímico de partículas hidróxido de níquel [Ni(OH)2]. Essas partículas foram obtidas a partir da combinação de diferentes sais precursores via método de precipitação direta com agentes alcalinos. Inicialmente, foi realizada a caracterização dos sais precursores de níquel (acetato de níquel tetrahidratado, cloreto de níquel hexahidratado e nitrato de níquel hexahidratado). Identificou-se a rede cristalina e os parâmetros de rede de cada precursor. Os espectros eletrônicos mostram as regiões de absorção, atribuído as transições eletrônicas do ion Ni2+. A análise de colorimetria pelo método CIELab, classificou os sais precursores em função da intensidade de cor verde (nitrato> cloreto> acetato). Curvas termogravimétricas possibilitaram quantificar o grau de hidratação dos sais precursores. As partículas de Ni(OH)2 são sólidos de diferentes cores e tons, variando na região do verde ao amarelo. A caracterização estrutural por difração de raios X possibilitou identificar as fases e o grau de cristalinidade das partículas. Predomina o polimorfo de β-Ni(OH)2 quando sintetizados a partir de sais de cloreto e nitrato (grau de cristalinidade entre 68,2% e 76,2%). Enquanto que, acetato de níquel gerou fases mistas contendo os polimorfos α/β (grau de cristalinidade entre 32,9 e 62,9%). Elevadas áreas superficiais foram obtidas para as partículas do grupo com NaOH: AcNa - 416,5 m2g-1; ClNa - 11,43 m2 g-1 e NitNa - 103,7 m2g-1, respectivamente. As partículas mistas α/β-Ni(OH)2 apresentam baixo índice de luminosidade (CIELab). Enquanto que, as partículas β-Ni(OH)2 apresenta alto índice de luminosidade. A morfologia das partículas está na forma de agregados de tamanhos irregulares e superfície rugosa. As medidas eletroquímicas realizadas para eletrodo de pasta de carbono modificado com as partículas de hidróxido de níquel (Ni(OH)2/EPC), possibilitou a definição de três eletrodos com as melhores respostas em termos de corrente de pico: AcNa/EPC, ClNa/EPC e NitNa/EPC. A estabilidade de corrente foi atingida com 50 ciclagens sucessivas, como pre-tratamento do eletrodo. As melhores respostas foram obtidas em KOH (1 mol L-1). O estudo de velocidade de varredura mostra que o processo de transferência de carga é limitado por difusão. A partir de medidas de cronoamperometria foi possível identificar os limites de detecção e quantificação de álcool etílico: AcNa/EPC [LD= 0,331 mmol L-1; LQ= 1,00 mmol L-1]; NitNa/EPC [LD= 0,427 mmol L -1; LQ= 1,29 mmol L-1] e ClNa/EPC [LD= 0,444 mmol L-1; LQ= 1,35 mmol L-1]. Por fim, testes preliminares evidenciaram aplicações promissoras do eletrodo AcNa/EPC como sensor frente a outros analitos como, álcool benzílico, ciclo hexanol, glicerol e uréia
Abstract: In this paper, the synthesis, characterization and electrochemical behavior of nickel hydroxide (Ni(OH)2) particles have been described. These particles were obtained from a combination of different precursor salts via a direct precipitation method using alkaline agents. Initially, the nickel precursor salts (nickel acetate tetrahydrate, nickel chloride hexahydrate, and nickel nitrate hexahydrate) were characterized. The crystalline lattice and the network parameter of each precursor were identified. The electronic spectra of these precursor salts showed regions of absorption assigned to the electron transitions in Ni2+. A CIELab colorimetric analysis classified the precursor salts as a function of green color intensity (nitrate > chloride > acetate). Thermogravimetric studies helped quantify the degrees of hydration of these precursor salts. As-synthesized Ni(OH)2 particles are solids of different cores and tons, varying in the region of the green to the side. Structural characterization by X-ray diffraction analysis helped identify the phases and the degree of crystallinity of the particles. The β-Ni(OH)2 polymorph predominates when synthesized from chloride and nitrate salts (degree of crystallinity 68.2–76.2%). On the other hand, nickel acetate generated mixed phases containing the both α and β polymorphs (degree of crystallinity 32.9–62.9%). Large surface areas were obtained for the particles of the NaOH group: AcNa, 416.5 m2g-1; ClNa, 11.43 m2g-1; NitNa, 103.7 m2g-1. The mixed particles α/β-Ni(OH)2 present low index of luminosity (CIELab), while pure β-Ni(OH)2 particles present high index of luminosity. The morphology of the particles is revealed to be aggregates of irregular sizes and rough surface. The electrochemical measurements using carbon paste electrode modified with nickel hydroxide particles (Ni(OH)2/EPC) allowed the definition of three electrodes with the best responses in terms of peak current: AcNa/EPC, ClNa/EPC, and NitNa/EPC. Current stability was achieved with 50 successive cycles as pre-treatment of the electrode. The best responses were obtained in KOH (1 mol L-1). The scanning speed study shows that the charge transfer process is diffusion-limited. The chronoamperometry measurements helped identify the limits of detection and quantification of ethyl alcohol: AcNa/EPC [LD = 0.331 mmol L-1; LQ = 1.00 mmol L-1]; NitNa/EPC [LD = 0.427 mmol L-1; LQ = 1.29 mmol L-1] and ClNa/EPC [LD = 0.444 mmol L-1; LQ = 1.35 mmol L-1]. Finally, preliminary tests showed promising applications of the AcNa/EPC electrode as a sensor for analytes such as benzyl alcohol, cyclohexanol, glycerol and urea.
Palavras-chave: Precipitação direta
Ni(OH)2
Caracterização estrutural
Eletroquímica
EPC
Eletrooxidação
Direct precipitation
Ni(OH)2
Structural characterization
Electrochemistry
EPC
Electrooxidation
Área(s) do CNPq: CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Estadual do Centro-Oeste
Sigla da instituição: UNICENTRO
Departamento: Unicentro::Departamento de Ciências Exatas e de Tecnologia
Programa: Programa de Pós-Graduação em Química (Doutorado)
Citação: Andrade, Tamara Maria de. Partículas de Hidróxido de Níquel [Ni(OH)2]: Efeito dos Precursores, Estudo Espectroscópico e Eletroquímico. 2018. 122 f. Tese (Programa de Pós-Graduação em Química - Doutorado) - Universidade Estadual do Centro-Oeste, Guarapuava-PR.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://tede.unicentro.br:8080/jspui/handle/jspui/1574
Data de defesa: 2-Mar-2018
Appears in Collections:Programa de Pós-Graduação em Química (Doutorado)

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