Catalisadores de hidróxidos e oxi-hidróxido de cobalto modificados com ligantes orgânicos para a oxidação química e eletroquímica da água

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Barroso, Mariana Lucas
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UERJ
Texto Completo: http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/15836
Resumo: Given the negative effects of the climate changes caused by prolonged use of fossil fuels by mankind today, efforts have been made on the development of sustainable energy sources. In this direction, many studies aim to mimic nature by performing artificial photosynthesis, storing energy from renewable sources by splitting water molecule. Therefore, it is fundamental to develop catalysts that enable its limiting step, the oxygen evolution reaction (OER). In this context, metals of the first transition series are marked by their abundance, cheapness and good OER performance, have cobalt compounds stood out. Thus, in this work, is presented the synthesisof cobalt hydroxides (α-Co(OH)2 e β-Co(OH)2) and oxyhydroxide (β-CoO(OH)) catalysts andits impregnation with commercial organic ligands of picolinic acid, dipicolinic acid and pyridine aiming the activity evaluation in the chemical and electrochemical oxidation of water. The results showed these species undergo structural conversion very easily. In general, catalysts derived from α-Co (OH)2 showed superior activity, in the chemical oxidation α-Co(OH)2 with picolinate and in the electrochemical oxidation α-Co(OH)2 with pyridine presented better results. Additionally the α-Co(OH)2 with pyridine electrocatalyst was tested in 500 cycles and presented good stability
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Therefore, it is fundamental to develop catalysts that enable its limiting step, the oxygen evolution reaction (OER). In this context, metals of the first transition series are marked by their abundance, cheapness and good OER performance, have cobalt compounds stood out. Thus, in this work, is presented the synthesisof cobalt hydroxides (α-Co(OH)2 e β-Co(OH)2) and oxyhydroxide (β-CoO(OH)) catalysts andits impregnation with commercial organic ligands of picolinic acid, dipicolinic acid and pyridine aiming the activity evaluation in the chemical and electrochemical oxidation of water. The results showed these species undergo structural conversion very easily. In general, catalysts derived from α-Co (OH)2 showed superior activity, in the chemical oxidation α-Co(OH)2 with picolinate and in the electrochemical oxidation α-Co(OH)2 with pyridine presented better results. Additionally the α-Co(OH)2 with pyridine electrocatalyst was tested in 500 cycles and presented good stabilityDiante dos efeitos negativos das mudanças climáticas ocasionados pelo uso prolongado de combustíveis fósseis pela humanidade, hoje, os esforços se concentram no desenvolvimento de fontes de energia sustentáveis. Neste sentido, muitos estudos visam mimetizar a natureza através da realização da fotossíntese artificial,armazenando energia de fontes renováveis pela quebra da molécula da água. Para tal é fundamental o desenvolvimento de catalisadores que viabilizem sua etapa limitante, a reação de evolução de oxigênio (OER).Neste contexto, metais da primeira série de transição têm se mostrado interessantes pela sua abundância, baixo custo e bom desempenho para OER, com destaque paracompostos de cobalto. Sendo assim, neste trabalho, demonstra-se a síntese de catalisadores de hidróxidos (α-Co(OH)2 e β-Co(OH)2) e oxi-hidróxido (β-CoO(OH)) de cobalto impregnados com ligantes orgânicos comerciais de ácido picolínico, ácido dipicolínico e piridina e a avaliação da sua atividade na oxidação química e eletroquímica da água. Os resultados mostraram queestas espécies sofrem conversão estruturale oxidam facilmente. De modo geral os catalisadores derivados de α-Co(OH)2 se destacaram. Na oxidação química α-Co(OH)2 com ligante picolinato e na oxidação eletroquímica α-Co(OH)2 com ligante piridina apresentaram resultado superior. Adicionalmente o eletrocatalisador de α-Co(OH)2 com piridina foi testado em 500 ciclos e apresentou boa estabilidadeSubmitted by Boris Flegr (boris@uerj.br) on 2021-01-07T19:04:06Z No. of bitstreams: 1 Dissertacao Quimica Mariana Lucas Barroso.pdf: 8366882 bytes, checksum: ea47c586d55ce6c94603f4a37cbc12ac (MD5)Made available in DSpace on 2021-01-07T19:04:06Z (GMT). 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