Eletro-oxidação de glicerol sobre eletrodos de platina modificados com hidróxido de cobalto
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2024 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UEL |
Texto Completo: | https://repositorio.uel.br/handle/123456789/9451 |
Resumo: | Resumo: O aumento da produção de biodiesel teve como consequência a superprodução de glicerol que, ameaça a saúde ambiental devido ao baixo valor de mercado do produto e consequente desinteresse, gerando o receio de descarte indevido O glicerol, descoberto em 1779, por Scheele, é utilizado industrialmente na produção de mais de 15 produtos como artigos de higiene, cosméticos, alimentos, bebidas e na síntese de polímeros Recentemente, o interesse pelo glicerol tem despertado atenção renovada devido a sua superprodução oriunda do aumento da produção de biodiesel Este aumento gerou uma corrente de pesquisa focada em novas aplicações para o glicerol, com o intuito de aproveitar e valorizar este produto Neste contexto, o comportamento eletroquímico do filme de hidróxido de cobalto, eletrocoprecipitado sobre eletrodo de disco de platina, foi estudado sob o ponto de vista eletrocatalítico e eletroanalítico Após a otimização dos parâmetros de eletrodeposição do filme de hidróxido de cobalto, o qual mostrou melhor resposta para o filme eletrocoprecipitado por cronopotenciometria durante 5 minutos e leitura das amostras de glicerol utilizando como eletrólito suporte o KOH em concentração igual a ,3 molL-1 O eletrodo modificado foi submetido a testes de oxidação glicerol ,15 molL-1 em FTIR in situ para determinação dos produtos de oxidação, bem como à testes voltametricos em diferentes velocidades de varredura para compreensão dos mecanismos de reação envolvidos na reação de oxidação do glicerol sobre o eletrodo modificado O filme apresentou densidade de corrente igual a ,68 mAcm-2 e, densidade de potência de ,5 mWcm-2 Além disto, a formação ácido glicérico e tartrônico apenas permite que o filme seja utilizado para obtenção de produtos de maior valor agregado, a partir da oxidação do glicerol Do ponto de vista eletroanalítico, o filme otimizado foi submetido a testes de eletro-oxidação de baixas concentrações de glicerol para a construção de uma curva analítica; a qual apresentou, em condições ideais, coeficiente de linearidade igual a ,9968 e sensibilidade de 1,37 mAmol-1L com limite de detecção igual a 82,77 umolL-1, compreendendo a faixa de a 1,6 mmolL-1 A boa linearidade em tão ampla faixa de concentração indica que este eletrodo possa ser utilizado na determinação do conteúdo de glicerol em amostras reais Para isto, uma amostra de glicerina loira foi submetida à análise eletroquímica de quantificação de glicerol apresentado resultado muito próximo àquele obtido por cromatografia gasosa (1,3 % de erro) |
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Eletro-oxidação de glicerol sobre eletrodos de platina modificados com hidróxido de cobaltoAnálise eletroquímicaGlicerinaCobaltoIndústriaEletrocatáliseElectrochemical analysisGlycerinCobalt industryElectrocatalysisResumo: O aumento da produção de biodiesel teve como consequência a superprodução de glicerol que, ameaça a saúde ambiental devido ao baixo valor de mercado do produto e consequente desinteresse, gerando o receio de descarte indevido O glicerol, descoberto em 1779, por Scheele, é utilizado industrialmente na produção de mais de 15 produtos como artigos de higiene, cosméticos, alimentos, bebidas e na síntese de polímeros Recentemente, o interesse pelo glicerol tem despertado atenção renovada devido a sua superprodução oriunda do aumento da produção de biodiesel Este aumento gerou uma corrente de pesquisa focada em novas aplicações para o glicerol, com o intuito de aproveitar e valorizar este produto Neste contexto, o comportamento eletroquímico do filme de hidróxido de cobalto, eletrocoprecipitado sobre eletrodo de disco de platina, foi estudado sob o ponto de vista eletrocatalítico e eletroanalítico Após a otimização dos parâmetros de eletrodeposição do filme de hidróxido de cobalto, o qual mostrou melhor resposta para o filme eletrocoprecipitado por cronopotenciometria durante 5 minutos e leitura das amostras de glicerol utilizando como eletrólito suporte o KOH em concentração igual a ,3 molL-1 O eletrodo modificado foi submetido a testes de oxidação glicerol ,15 molL-1 em FTIR in situ para determinação dos produtos de oxidação, bem como à testes voltametricos em diferentes velocidades de varredura para compreensão dos mecanismos de reação envolvidos na reação de oxidação do glicerol sobre o eletrodo modificado O filme apresentou densidade de corrente igual a ,68 mAcm-2 e, densidade de potência de ,5 mWcm-2 Além disto, a formação ácido glicérico e tartrônico apenas permite que o filme seja utilizado para obtenção de produtos de maior valor agregado, a partir da oxidação do glicerol Do ponto de vista eletroanalítico, o filme otimizado foi submetido a testes de eletro-oxidação de baixas concentrações de glicerol para a construção de uma curva analítica; a qual apresentou, em condições ideais, coeficiente de linearidade igual a ,9968 e sensibilidade de 1,37 mAmol-1L com limite de detecção igual a 82,77 umolL-1, compreendendo a faixa de a 1,6 mmolL-1 A boa linearidade em tão ampla faixa de concentração indica que este eletrodo possa ser utilizado na determinação do conteúdo de glicerol em amostras reais Para isto, uma amostra de glicerina loira foi submetida à análise eletroquímica de quantificação de glicerol apresentado resultado muito próximo àquele obtido por cromatografia gasosa (1,3 % de erro)Dissertação (Mestrado em Química) - Universidade Estadual de Londrina, Centro de Ciências Exatas, Programa de Pós-Graduação em QuímicaAbstract: The increased production of biodiesel has resulted in the overproduction of glycerol that has generated fear of improper disposal, due to low market value of the product and consequent lack of interest Glycerol, discovered in 1779 by Scheele, is used industrially in the production of over 15 products such as toiletries, cosmetics, food, beverages and polymer synthesis Recently, interest in the glycerol has aroused renewed attention due to its overproduction, as a byproduct of biodiesel production In order to take advantage of the abundance of this product a stream of research focused on new applications for glycerol was created In this context, the electrochemical behavior of the film cobalt hydroxide, electro co-precipitated on platinum electrode was studied as a new viewpoint as electrocatalyst and electroanalytical After optimization of the electrodeposition of film cobalt hydroxide (which showed improved response to the film when electro co-precipitated by chronopotentiometry for 5 min and reading the samples using glycerol and KOH 3 molL-1 as the support electrolyte) The modified electrode was tested for oxidation glycerol 15 mol L-1 on FTIR and the tests at different speeds voltammetric scan for the understanding of reaction mechanisms involved and to determine the in situ oxidation products of glycerol on the modified electrode The film showed a density of current equal to 68 mAcm-2, and a power density of 5 mWcm-2 Moreover, the formation of glyceric and tartronic acids allows the film to be used for obtaining products of higher value from the oxidation of glycerol From the electroanalytical's point of view, the optimized film was tested for electro-oxidation of low concentrations of glycerol to construct a calibration curve, which showed under optimal conditions, linearity coefficient equal to 9968 and a sensitivity of 137 mA mol-1L with a detection limit equal to 8277 umolL-1, comprising the range from to 16 mmolL-1 A good linearity as wide concentration range indicates that this electrode can be used to determine the content of glycerol in real samples For this, a sample of blonde glycerin was subjected to electrochemical measurement analysis for glycerol content Results presented very close to that obtained by gas chromatography (13 % error)Dall'Antonia, Luiz Henrique [Orientador]Braz, Elen Julciléia Romão SartoriTremiliosi Filho, GermanoTarley, César Ricardo Teixeira [Coorientadora]Archela, Edson2024-05-01T11:55:33Z2024-05-01T11:55:33Z2012.0005.04.2012info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://repositorio.uel.br/handle/123456789/9451porMestradoQuímicaCentro de Ciências ExatasPrograma de Pós-Graduação em QuímicaLondrinareponame:Repositório Institucional da UELinstname:Universidade Estadual de Londrina (UEL)instacron:UELinfo:eu-repo/semantics/openAccess2024-07-12T04:20:05Zoai:repositorio.uel.br:123456789/9451Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.bibliotecadigital.uel.br/PUBhttp://www.bibliotecadigital.uel.br/OAI/oai2.phpbcuel@uel.br||opendoar:2024-07-12T04:20:05Repositório Institucional da UEL - Universidade Estadual de Londrina (UEL)false |
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Resumo: O aumento da produção de biodiesel teve como consequência a superprodução de glicerol que, ameaça a saúde ambiental devido ao baixo valor de mercado do produto e consequente desinteresse, gerando o receio de descarte indevido O glicerol, descoberto em 1779, por Scheele, é utilizado industrialmente na produção de mais de 15 produtos como artigos de higiene, cosméticos, alimentos, bebidas e na síntese de polímeros Recentemente, o interesse pelo glicerol tem despertado atenção renovada devido a sua superprodução oriunda do aumento da produção de biodiesel Este aumento gerou uma corrente de pesquisa focada em novas aplicações para o glicerol, com o intuito de aproveitar e valorizar este produto Neste contexto, o comportamento eletroquímico do filme de hidróxido de cobalto, eletrocoprecipitado sobre eletrodo de disco de platina, foi estudado sob o ponto de vista eletrocatalítico e eletroanalítico Após a otimização dos parâmetros de eletrodeposição do filme de hidróxido de cobalto, o qual mostrou melhor resposta para o filme eletrocoprecipitado por cronopotenciometria durante 5 minutos e leitura das amostras de glicerol utilizando como eletrólito suporte o KOH em concentração igual a ,3 molL-1 O eletrodo modificado foi submetido a testes de oxidação glicerol ,15 molL-1 em FTIR in situ para determinação dos produtos de oxidação, bem como à testes voltametricos em diferentes velocidades de varredura para compreensão dos mecanismos de reação envolvidos na reação de oxidação do glicerol sobre o eletrodo modificado O filme apresentou densidade de corrente igual a ,68 mAcm-2 e, densidade de potência de ,5 mWcm-2 Além disto, a formação ácido glicérico e tartrônico apenas permite que o filme seja utilizado para obtenção de produtos de maior valor agregado, a partir da oxidação do glicerol Do ponto de vista eletroanalítico, o filme otimizado foi submetido a testes de eletro-oxidação de baixas concentrações de glicerol para a construção de uma curva analítica; a qual apresentou, em condições ideais, coeficiente de linearidade igual a ,9968 e sensibilidade de 1,37 mAmol-1L com limite de detecção igual a 82,77 umolL-1, compreendendo a faixa de a 1,6 mmolL-1 A boa linearidade em tão ampla faixa de concentração indica que este eletrodo possa ser utilizado na determinação do conteúdo de glicerol em amostras reais Para isto, uma amostra de glicerina loira foi submetida à análise eletroquímica de quantificação de glicerol apresentado resultado muito próximo àquele obtido por cromatografia gasosa (1,3 % de erro) |
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