Síntese de catalisadores NixCoy(OH)2 para eletrooxidação de glicerol

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Massaneiro, Jonas
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPR
Texto Completo: https://hdl.handle.net/1884/85902
Resumo: Orientador: Prof. Dr. Marcio Eduardo Vidotti Miyata
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spelling Universidade Federal do Paraná. Setor de Tecnologia. Programa de Pós-Graduação em Engenharia QuímicaMiyata, Marcio Eduardo Vidotti, 1978-Massaneiro, Jonas2023-12-27T19:32:16Z2023-12-27T19:32:16Z2023https://hdl.handle.net/1884/85902Orientador: Prof. Dr. Marcio Eduardo Vidotti MiyataDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Tecnologia, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química. Defesa : Curitiba, 24/08/2023Inclui referênciasResumo: Visando agregar valor ao glicerol, o presente trabalho estuda a eletrooxidação e identifica os produtos gerados por este processo. Para isso, foi proposta a síntese de um catalisador composto por níquel e cobalto eletrodepositado sobre um eletrodo de grafite sólido. Os eletrodos modificados com NixCoy(OH)2 foram caracterizados por técnicas de microscopia e infravermelho para identificar a morfologia e estrutura do catalisador. As proporções de Ni e Co foram quantificadas por análise de espectroscopia de emissão atômica (ICP-OES) e comparadas com os valores teóricos calculados pela lei de Faraday. A deposição do metal no eletrodo e sua atividade eletrocatalítica foram verificadas por meio de técnicas de voltametria cíclica. Os parâmetros cinéticos foram obtidos pela técnica do eletrodo de disco rotatório (RDE), que resultou em um número entre 8 e 11 elétrons transferidos na reação catalítica, indicando oxidação parcial na superfície do eletrodo. Para identificar os produtos do processo, foi realizada análise por cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas (CG-MS). Os principais produtos obtidos foram ácido glicólico, ácido oxálico, ácido pirúvico, ácido maleico, dietilenoglicol e etilenoglicol. As diferentes proporções para cada eletrodo foram devidas à rota de oxidação que Ni ou Co induzem a reação. O eletrodo com a liga Ni0,8Co0,2(OH)2 foi o que obteve a maior conversão de glicerol após 4 h de reação, cerca de 99,8% com um custo de 0,0171 R$/mol de glicerol consumido.Abstract: In order to add value to glycerol, the present work studies electrooxidation and identifies the products generated by this process. For this, the synthesis of a catalyst composed of nickel and cobalt electrodeposited on a solid graphite electrode was proposed. The NixCoy(OH)2 modified electrodes were characterized by microscopic and infrared techniques to identify the morphology and structure of the catalyst. The proportions of Ni and Co were quantified by analysis of atomic emission spectroscopy (ICP-OES) and compared with the theoretical values calculated from Faraday's Law. The metal deposition on the electrode and its electrocatalytic activity were verified using cyclic voltammetry techniques. Kinetic parameters were obtained using the rotating disc electrode (RDE) technique, which resulted in a number between 8 and 11 of electrons transferred in the catalytic reaction, indicating partial oxidation on the electrode surface. To identify the process products, gas chromatography-mass spectrometry analysis (GC-MS) was performed. The main products obtained were glycolic acid, oxalic acid, pyruvic acid, maleic acid, diethylene glycol and ethylene glycol. The different proportions for each electrode were due to the oxidation route that Ni or Co induce the reaction. The electrode with the Ni0,8Co0,2(OH)2 alloy was the one that obtained the highest glycerol conversion after 4 h of reaction, around 99.8% at a cost of 0,0171 R$/mol of glycerol consumed.1 recurso online : PDF.application/pdfEletrocatáliseGlicerolCatalisadoresCromatografiaEngenharia QuímicaSíntese de catalisadores NixCoy(OH)2 para eletrooxidação de glicerolinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da UFPRinstname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)instacron:UFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALR - D - JONAS MASSANEIRO.pdfapplication/pdf4733478https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/85902/1/R%20-%20D%20-%20JONAS%20MASSANEIRO.pdf7d24b0bd92556eddc6f3955202347d3fMD51open access1884/859022023-12-27 16:32:16.385open accessoai:acervodigital.ufpr.br:1884/85902Repositório de PublicaçõesPUBhttp://acervodigital.ufpr.br/oai/requestopendoar:3082023-12-27T19:32:16Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)false
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