Banca de QUALIFICAÇÃO: MICHAEL DOUGLAS SANTOS MONTEIRO
04/07/2023 10:08
Encontrar opções sustentáveis para substituir catalisadores compostos por metais preciosos, como platina e paládio, tem sido um desafio para a reação eletrocatalítica de evolução do hidrogênio. Uma alternativa promissora, é o uso de biocarvões como catalisadores para a produção de gás hidrogênio (H2), considerando que são fontes energéticas de baixo custo, abundantes e de fácil acesso. O objetivo deste estudo foi desenvolver eletrodos modificados utilizando biocarvão derivado de uma espécie invasora de planta aquática, conhecida como aguapé, juntamente com esterco bovino, a fim de avaliar seu potencial e eficiência como catalisadores em reações eletroquímicas para a produção de hidrogênio. As análises estruturais e morfológicas dos materiais utilizados demonstraram propriedades interessantes para os estudos da reação de evolução de hidrogênio. Nesse trabalho, foram realizadas análises com diferentes eletrodos: carbono vítreo (ECV), pasta de carbono (EPC), placa de aço e rede de aço inox. O ECV modificado com o biocarvão de esterco bovino pirolisado a 600°C apresentou um sobrepotencial de geração de hidrogênio de -0,55 V (vs. EPH). Além disso, o eletrodo apresentou uma estabilidade de 14 horas, aplicando uma densidade de corrente de 5,0 mA cm-2 e o estudo cinético de Tafel apresentou um valor de 181 mV dec-1. O EPC modificado com o mesmo biocarvão demonstrou um sobrepotencial de -0,36 V (vs. EPH), a estabilidade de 10 horas aplicando uma densidade de corrente de 5,0 mA cm-2 e constatou-se um valor de 218 mV dec-1 para o mecanismo cinético de Tafel. Em relação ao eletrodo de placa de aço (EPA), foi observado uma corrosão superior em comparação com o EPA com o material esponjoso com biocarvão. A partir das análises de produção de H2, o material poroso apresentou a formação de cavidades, que intensificaram a capacidade para evolução de hidrogênio. As características observadas nos eletrodos estudados destacam as vantagens do uso dos biocarvões como potenciais materiais para modificação de eletrodos para evolução de H2.
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