Síntese e caracterização de nanopartículas de níquel suportadas em carbono e óxido de cério com diferentes morfologias para aplicação frente a reação de eletro-oxidação de ureia

• Autor(a) principal: Tanabe, Nássara Bárbara Mendes
• Data de Publicação: 2020
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)
• Texto Completo: https://app.uff.br/riuff/handle/1/22268
• topic: Nanopartículas de Ni; Nanofios de CeO2; Eletro-oxidação de ureia; Eletroquímica; Nanopartícula; Uréia; Níquel; Oxidação; Nanofio; Ni nanoparticles; CeO2 nanowires; Urea electro-oxidation

Diariamente, uma grande quantidade de ureia é lançada em efluentes, pois a ureia está presente na urina humana e é produzida como fertilizante em indústrias. Dessa forma, é necessário o uso de tecnologias de baixo custo aplicáveis ao tratamento desses efluentes domésticos e industriais para remover os contaminantes, principalmente a ureia. A oxidação eletroquímica seria um método muito promissor devido ao seu baixo custo. A ureia é um composto rico em hidrogênio, de modo que se pode gerar o gás hidrogênio (H2) a partir de sua eletro-oxidação. Por sua vez, o H2 pode ser utilizado para produção de energia elétrica de alta eficiência e baixa emissão de poluentes em células a combustível. No presente trabalho, foram sintetizadas nanopartículas de níquel (Ni) suportadas em carbono e CeO2 com diferentes morfologias visando estudar a influência do óxido de cério na atividade catalítica desse metal frente a reação de eletro-oxidação da ureia. A caracterização foi realizada por difração de raios X (DRX) e microscopia eletrônica de transmissão (MET) que comprovaram a presença de CeO2, carbono e Ni. Nos experimentos de voltametria cíclica (VC), a densidade de corrente frente a eletro-oxidação de ureia com o catalisador Ni/C-CeO2 nanofio apresentou um valor 20% maior em relação ao Ni/C-CeO2 comercial (sem controle de morfologia) e 54% maior em relação ao catalisador Ni/C. Já nos experimentos de cronoamperometria (CA), a tendência manteve-se a mesma, de modo que o catalisador de níquel contendo CeO2 nanofio possibilitou a obtenção de um valor de densidade de corrente, ao final do processo, 28% maior em relação ao catalisador contendo CeO2 comercial e 120% maior em relação ao catalisador de níquel suportado apenas em carbono, mostrando assim que a presença de CeO2 aumentou a atividade catalítica na reação de interesse