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Catalisadores a base de ródio e níquel depositados sobre carbono para eletro-oxidação de glicerol

Xavier, Fárlon Felipe Silva

Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP; Universidade de São Paulo; Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto 2023-04-11

Acesso online. A biblioteca também possui exemplares impressos.

  • Título:
    Catalisadores a base de ródio e níquel depositados sobre carbono para eletro-oxidação de glicerol
  • Autor: Xavier, Fárlon Felipe Silva
  • Orientador: Olivi, Paulo
  • Assuntos: Ródio; Eletro-Oxidação; Eletrodos Modificados; Glicerol; Níquel; Rhodium; Nickel; Modified Electrodes; Glycerol; Electrooxidation
  • Notas: Tese (Doutorado)
  • Descrição: A decorrente produção de biodiesel tem provocado o aumento na quantidade e na estocagem, do glicerol. Desta forma, buscou-se a valorização do glicerol na obtenção de produtos de alto valor agregado e aplicação comercial, e energia em célula a combustível. Por intermédio da utilização de catalisadores baseados na associação de Ródio e Níquel, suportados sob carbono Vulcan XC-72R, sintetizados pela metodologia de síntese assistida por micro-ondas. Os materiais sintetizados foram caracterizados estruturalmente por difratometria de raios X e constatou-se a formação da estrutura cúbica de face-centrada para o Rh/C com tamanho médio de cristalito de 5,33 nm e parâmetro de rede de 0,3809 nm, os quais foram observados para Ni0,1Rh0,9/C e Ni0,3Rh0,7/C. Para os materiais Ni/C, Ni0,5Rh0,5/C e Ni0,7Rh0,3/C observou a predominância da estrutura hexagonal do tipo brucita das fases β-Ni(OH)2 e α-Ni(OH)2, cujos parâmetros calculados foram Ni(OH)2/C (Tc = 12,75 nm e ahkl = 0,3777 nm); Ni0,1Rh0,9/C (Tc = 15,82 nm e ahkl = 0,3814 nm); Ni0,3Rh0,7/C (Tc = 10,20 nm e ahkl = 0,3824 nm); Ni0,5Rh0,5/C (Tc = 36,28 nm e ahkl = 0,3727 nm); Ni0,7Rh0,3/C (Tc = 18,55 nm e ahkl = 0,3589 nm). As respostas eletroquímicas dos materiais indicaram duas regiões de eletro-oxidação do glicerol com predominância da atividade catalítica pelo Rh na Região I (0,00 a 0,90 V vs. ERH) e do Ni na Região II (0,90 a 1,70 V vs. ERH), no entanto para os eletrodos modificados as respostas eletroquímicas foram pertinentes em ambas as regiões com um efeito sinergético entre o Rh e o Ni. Diante das análises eletroquímicas dos materiais constatou-se que os eletrodos, na presença do glicerol, apresentaram três aplicações importantes: geração de energia em célula a combustível, na substituição das reações de desprendimento de oxigênio e obtenção de produtos pela eletro-oxidação do glicerol. Em suma, observou-se que os eletrodos Ni0,1Rh0,9/C, Ni0,3Rh0,7/C e Rh/C foram os que apresentaram melhor conversão de glicerol na geração de energia e Ni0,7Rh0,3/C foi o melhor, em alto potencial, para a evolução de oxigênio e na obtenção de ácido oxálico e ácido tartrônico como produtos principais. Portanto, os materiais estudados para eletro-oxidação do glicerol foram promissores e satisfatório para a aplicação desejada.
  • DOI: 10.11606/T.59.2023.tde-17052023-102948
  • Editor: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP; Universidade de São Paulo; Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto
  • Data de criação/publicação: 2023-04-11
  • Formato: Adobe PDF
  • Idioma: Português
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