Banca de QUALIFICAÇÃO: Sílvia da Cunha Oliveira
Uma banca de QUALIFICAÇÃO de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.DISCENTE : Sílvia da Cunha Oliveira
DATA : 17/08/2023
HORA: 14:30
LOCAL: Auditório Prof. Dr. Marçal de Oliveira Neto - Instituto de Química
TÍTULO:
Preparação de carbonos ativados funcionalizados com nitrogênio, sem emprego de metais, e sua aplicação como eletrocatalisadores
PALAVRAS-CHAVES:
Eletrocatálise; carbonos ativados; reação de redução de oxigênio; reação de evolução de hidrogênio; funcionalização com N; composição da superfície
PÁGINAS: 100
RESUMO:
Carbonos ativados (CAs) apresentam propriedades que os tornam materiais muito interessantes para serem aplicados como eletrocatalisadores. Eles apresentam elevada condutividade elétrica e resistências química e mecânica. Além do mais, a morfologia de poros e composição química da superfície podem ser facilmente ajustadas de acordo com a aplicação a que se destinam. Tem sido apontado que CAs funcionalizados com N apresentam maior eficiência eletrocatalítica. Nesse contexto, o principal objetivo do presente trabalho tem sido preparar CAs funcionalizados com N, sem a adição de metais, e testar sua aplicação como eletrocatalisadores. Para isso, grupos funcionais nitrogenados foram inseridos sobre a superfície de três CAs por meio de tratamento térmico (a 400 e 800 oC) sob atmosfera de NH3 (denominado tratamento de amoxidação). Os CAs estudados foram: i) um CA comercial MeadWestVaco (WV); ii) e iii) o CA WV oxidado por meio de tratamento com uma solução de HNO3 sob refluxo ou com uma atmosfera de O3 (g) à temperatura ambiente. Análises de XPS mostraram que o tipo de função nitrogenada inserida pelo tratamento com NH3 depende da temperatura empregada: a 400 oC, grupos alifáticos, tais como amida, amina, imina e nitrila foram formados, enquanto que a 800 oC, piridina, pirrol e uma pequena quantidade de nitrogênio quaternário foram criados. A porcentagem de N adicionada depende da composição da superfície do CA. No caso do CA não modificado WV, 5,5% (dados determinados por análise elementar) de N foi inserido a 800 oC; por sua vez, para as amostras oxidadas, essa quantidade foi menor do que 3,0%. Os CAs funcionalizados com N estão sendo testados atualmente como eletrocatalisadores em algumas reações eletroquímicas relevantes: reações de redução de oxigênio e de peróxido de hidrogênio (ORR e HPRR, respectivamente) e reação de desprendimento de hidrogênio (HER). Resultados preliminares indicam que os CAs nos quais N aromático está presente possuem eficiência eletrocatalítica mais elevada, resultando em um potencial de partida mais baixo e uma corrente limite mais elevada. Os resultados obtidos têm nos motivados a continuar os estudos visando a preparar CAs com eficiência eletrocatalítica cada vez maiores.
MEMBROS DA BANCA:
Externa ao Programa - 2097940 - ANDRESSA REGINA VASQUES MENDONCA - nullInterno - 405049 - JOSE ALVES DIAS
Presidente - 1345875 - MARCOS JULIANO PRAUCHNER
Externa ao Programa - 1946600 - SARAH SILVA BRUM - null