Dissertação
Nanostructure 3D metallic foams as electrocatalysts for electrooxidation and hydrolysis of sodium borohydride EVALUATED
O efeito sinérgico de eletrocatalisadores metálicos à base de níquel, cobre, cobalto e ferro sobre a eletrooxidação, bem como a hidrólise de borohidreto de sódio, foram investigados. A estrutura de espuma tridimensional nanoporosa dos catalisadores foi obtida usando o modelo dinâmico de bolha de hidrogênio (DHBT), uma técnica de eletrodeposição simples, rápida e de baixo custo. As propriedades físico-químicas foram caracterizadas por microscopia eletrônica de varredura e espectroscopia de raios X dispersiva de energia, enquanto o desempenho eletrocatalítico foi analisado por voltametria cíclica a diferentes taxas de varredura. A hidrólise de borohidreto de sódio foi realizada em uma instalação de bureta invertida e foi altamente imprecisa, com melhores resultados obtidos usando um medidor digital de gás. As espumas binárias de níquel e cobre (Ni52Cu31O17) produziram o melhor desempenho em termos de número de elétrons transferidos para a eletrooxidação de borohidreto de sódio, com 4 elétrons e um coeficiente de transferência de carga até 0,81. A corrente de oxidação máxima atribuível à oxidação de boro-hidreto obtida foi de 124,7 mA.cm-2 para a espuma Ni14Cu26Fe41O18 e 13057.59 mA.cm-2.gcat-1 quando normalizada para massa de catalisador. As espumas Co100 e Ni62Co24Fe14 não mostraram atividade para a eletrooxidação do combustível. A espuma de Co100 desintegrou-se para concentrações mais alcalinas do que 1: 2 para a relação molar alcalina e teve o melhor rendimento de hidrogênio de 1865.2 mL em 240 minutos, enquanto o Ni4Cu48Fe30O12 ternário produziu o desempenho mais eficiente em termos de recursos para hidrólise com uma taxa de 157,06 mL. min-1 gcat-1.
outubro 24, 2017, 15:0
Publicação
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Orientação
ORIENTADOR
ORIENTADOR
Diogo Miguel Franco dos Santos
Centro de Física e Engenharia de Materiais Avançados (CeFEMA)