Oxidação eletrocatalítica de metanol utilizando eletrodo modificado com o compósito de Ni/Ni(OH)2

• Autor(a) principal: Andrade, Taynara Souza de
• Data de Publicação: 2017
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRJ
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/11422/9207
• topic: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::QUIMICA INORGANICA; Níquel; Metanol; Oxidação; Células a combustível

O desenvolvimento de células a combustível é de grande destaque nas pesquisas científicas por permitir a busca por inovações tecnológicas de conversão e armazenamento de energia elétrica. As células a combustível têm sido promissoras na busca de fontes alternativas, por apresentarem muitas vantagens, sobretudo, na questão ambiental. Este trabalho visa à síntese de um compósito de Ni/Ni(OH)2 para aplicação como eletrodo em células a combustível de metanol direto. Os materiais obtidos foram caracterizados pelas técnicas de difração de raios X (DRX), espectroscopias de fotoelétrons excitados por raios X (XPS) e vibracional no infravermelho, análise termogravimétrica (TGA) e voltametria cíclica (VC). Pelo DRX, todos os produtos apresentaram forma cristalina, com exceção da amostra 4 sintetizada a partir de nitrato de níquel como reagente de partida. Os resultados mostraram que: a utilização do sal de partida (cloreto de níquel e nitrato de níquel, ambos hexahidratados) influenciam na cristalinidade do material e na formação de Níquel, visto que, a amostra obtida a partir do cloreto de níquel apresentou estrutura cristalina, enquanto a de nitrato de níquel apresentou-se amorfa. Nos espectros de XPS, as amostras analisadas apresentaram na superfície, trióxido de níquel e óxido de níquel como produtos majoritários. No espectro no Infravermelho, confirmou-se os produtos da análise de XPS, pela presença da banda da ligação de metal-óxido em 400 cm-1. No TGA, todas as amostras apresentaram perda de água e uma perda de massa a 200 0C que podem ser atribuídas a saída do agente protetor, contido dentro das lamelas do Ni(OH)2, mascarando o possível ganho de massa. Porém, três amostras apresentaram ganho de massa pela formação do NiO a partir da oxidação do Níquel metálico. As curvas de VC de todas as amostras mostraram um par redox Ni2+/Ni3+ e não apresentaram o par Ni0/Ni2+. Acredita-se que o hidróxido está recobrindo o Níquel metálico impedindo a transferência eletrônica metal/eletrólito. A partir das análises de caracterização, observou-se que a utilização do agente protetor, do sal de partida empregado como precursores e da proporção de água e NaBH4 foi possível obter a formação do compósito Ni/Ni(OH)2. Posteriormente, avaliou-se a eficácia da mistura de níquel/hidróxido de níquel como um bom eletrocatalisador para oxidação de metanol.