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Tipo do documento: Tese
Título: DESENVOLVIMENTO DE ELETRODOS À BASE DE CARBONO CERÂMICO MODIFICADOS COM NANOPARTÍCULAS DE HIDRÓXIDO DE NÍQUEL APLICADOS NA ELETRO-OXIDAÇÃO DE ALCOÓIS EM MEIO ALCALINO
Título(s) alternativo(s): não consta
Autor: Módolo, Marcio Luiz 
Primeiro orientador: Fujiwara, Sérgio Toshio
Primeiro coorientador: Pessoa, Christiana Andrade
Resumo: Nesta tese foram desenvolvidos e aplicados uma nova classe de eletrodos quimicamente modificados, eletrodos à base de carbono cerâmico (ECC), produzidos pelo método de sol-gel. Diferentes parâmetros para a síntese de ECC foram estudados. Alguns fatores, tais como o tipo de precursor e do catalisador, influenciam diretamente nas propriedades condutoras, mecânicas e morfológicas dos ECC, e esses estão refletidos na resposta eletroquímica. Tais respostas foram analisadas para a corrente de pico anódica (Ipa) e a variação de potencial (?E) dos respectivos voltamogramas cíclicos. Analisando o conjunto dos resultados obtidos, uma maior reversibilidade e corrente de pico anódica foram observadas para o eletrodo sintetizado com maior proporção grafite/precursor, em condições alcalinas possuindo como precursor o metiltrimetóxisilano (MTMS). O eletrodo formado por essa rota de síntese se mostrou mais hidrofóbico, quando comparado com o precursor Tetraetóxisilano (TEOS) minimizando a corrente de fundo, aumentando dessa forma a sensibilidade do eletrodo. Sugere-se que o material obtido por esta via possui estrutura morfológica mais porosa, proporcionando uma maior reversibilidade e melhor definição do voltamograma. Esses eletrodos foram caracterizados por microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de infravermelho (FTIR), difração de raios-x (DRX) e análise termogravimétrica (TG/DTA). O eletrodo com melhor resposta eletroquímica foi então modificado com nanopartículas de hidróxido de níquel e aplicado como anodos para eletro-oxidação de alcoóis em meio alcalino. Altos valores de densidade de corrente da oxidação dos alcoóis foram observados utilizando apenas 10% (m/m) do modificador em solução de KOH 1,0 mol.L?¹. Em adição, a eletro-oxidação dos alcoóis estudados ocorre em potenciais menores, comparado com catalisadores à base de metais nobres. A dependência da quantidade do modificador no ECC foi estudada, mostrando uma resposta linear da corrente do pico anódico em função da quantidade de massa utilizada. O eletrodo suportou um grande numero de ciclagens na presença dos alcoóis estudados, não havendo envenenamento do mesmo.
Abstract: In this thesis a new class of chemically modified electrodes, carbon ceramic electrodes (CCE), was developed and applied produced by a sol-gel method. Different parameters for the synthesis of ecc were studied. Some factors such as the type of precursor and catalyst, directly influence the conductive properties, mechanical and morphological ecc, and these are reflected in the electrochemical response. Such responses were analyzed for the anodic peak current (Ipa) and the potential change (?E) of the respective cyclic voltammograms in presence of potassium ferrocyanide. Analyzing the set of results obtained from cyclic voltammetry a higher reversibility and anodic peak current was observed for the electrode synthesized with a greater proportion graphite/precursor in alkaline conditions as a precursor possessing the Methyltrimethoxysilane (MTMS). The electrode formed by this synthetic route was more hydrophobic, when compared to the precursor tetraethylorthosilicate (TEOS) minimizing background current, thus increasing the sensitivity of the electrode. It is suggested that the obtained material presents a porous morphological structure, providing higher reversibility and better definition of voltammetric peaks. These electrodes were characterized by scanning electron microscopy (SEM), Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR) and Xray diffraction (XDR). The electrode with the best electrochemical response was then modified with nickel hydroxide nanoparticles and applied as anodes for electro-oxidation of alcohols in alkaline medium. High values of current density 67, 77, 72 and 99 mA were observed for methanol, ethanol, ethylene glycol and glycerol, respectively, using only a 10% (w/w) in the modifier solution of KOH 1.0 mol.L?¹. In addition, the electro-oxidation of alcohols studied occurs at lower potential, compared to catalysts based on noble metals. The dependence of the amount of the modifier in the CCE was studied, showing a linear response of the anodic peak current as a function of the amount of mass used. The electrode supported a large number of cycles in the presence of alcohols studied, with absence of poisoning. High concentration values of fuels at the point of saturation were found.
Palavras-chave: não consta
não consta
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 Ciências Exatas e de Tecnologia
Programa: Programa de Pós-Graduação em Química (Doutorado)
Citação: MÓDOLO, Marcio Luiz. DESENVOLVIMENTO DE ELETRODOS À BASE DE CARBONO CERÂMICO MODIFICADOS COM NANOPARTÍCULAS DE HIDRÓXIDO DE NÍQUEL APLICADOS NA ELETRO-OXIDAÇÃO DE ALCOÓIS EM MEIO ALCALINO. 2014. 104 f. Tese (Programa de Pós-Graduação em Química - Doutorado) - Universidade Estadual do Centro Oeste, Guarapuava-PR.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
URI: http://localhost:8080/tede/handle/tede/341
Data de defesa: 1-Jan-2014
Appears in Collections:Programa de Pós-Graduação em Química (Doutorado)

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