C?lulas solares a combust?vel para produ??o de H2O2 e gera??o de eletricidade

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Andrade, Tatiana Santos
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFVJM
Texto Completo: http://acervo.ufvjm.edu.br/jspui/handle/1/2681
Resumo: O presente trabalho foi realizado com apoio da Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior ? Brasil (CAPES) ? C?digo de Financiamento 001.
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spelling Andrade, Tatiana SantosPereira, M?rcio C?sarOliveira, Henrique dos SantosSantos, Andreia Teixeira OliveiraCoelho, Jakelyne VianaRodrigues, Jairo LisboaUniversidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM)Pereira, M?rcio C?sar2021-10-21T18:16:22Z2021-10-21T18:16:22Z20212021-06-10ANDRADE, Tatiana Santos. C?lulas solares a combust?vel para produ??o de H2O2 e gera??o de eletricidade. 2021. 56 p. Tese (Doutorado Multic?ntrico em Qu?mica) ? Programa de P?s-Gradua??o Multic?ntrico em Qu?mica de Minas Gerais, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, Te?filo Otoni, 2021.http://acervo.ufvjm.edu.br/jspui/handle/1/2681O presente trabalho foi realizado com apoio da Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior ? Brasil (CAPES) ? C?digo de Financiamento 001.O orientador do trabalho n?o mencionado na lista da Folha de Aprova??o, conforme Ata de Defesa - Comiss?o Examinadora (Proc. SEI! 23086.011469/2020-29), documento 0374963.O desenvolvimento de c?lulas solares a combust?vel (PFCs) a partir de materiais acess?veis e que funcionem sem aplica??o de potencial externo s?o de vasto interesse para diversifica??o da matriz energ?tica com fontes de energia renov?vel. Al?m disso, esses dispositivos possibilitam o aproveitamento de diferentes tipos de ?guas residu?rias promovendo dupla vantagem ambiental. ? vista disso, nesse trabalho configurou-se dois tipos de PFCs que funcionassem sem aplica??o de potencial empregando luz solar e a partir de ?xidos met?licos de baixo custo, TiO2 ou BiVO4. A primeira PFC visou aproveitamento de compostos org?nicos ou inorg?nicos para produ??o de H2O2: um importante produto qu?mico que tamb?m pode ser aplicado como combust?vel. A segunda PFC objetivou a gera??o de eletricidade a partir do H2O2 como combust?vel. Os dois dispositivos aqui desenvolvidos apresentaram resultados de alta performance que conferem relevante progresso no desenvolvimento de c?lulas solares a combust?vel. A PFC para produ??o de H2O2 alcan?ou efici?ncia faradaica de 100% quando empregado eletr?lito de NaHCO3 e fotoeletrodo de TiO2-CdS ou TiO2-CdSe. Essa efici?ncia ? reportada pela primeira vez em fotoc?lula a combust?vel para produ??o de H2O2 utilizando TiO2. J? a PFC com oxida??o de H2O2 empregou fotoeletrodos em configura??o tandem com fotoeletrodos de W-BiVO4-V2O5 e Cu2O-CuO. Al?m de promover avan?o pertinente em PFCs utilizando 2 absorvedores, a melhor fotoc?lula apresentou densidade de pot?ncia de 0.85 mW cm-2. Esse resultado ? pelo menos 6 vezes mais alto que outros estudos reportados, e representa a maior pot?ncia alcan?ada para fotoc?lulas a combust?vel de H2O2. Al?m disso, tamb?m se avaliou o efeito de diferentes eletr?litos em rela??o ao desempenho e estabilidade da PFC, obtendo uma corrente est?vel de 3.4 mA cm-2.Submitted by Jos? Henrique Henrique (jose.neves@ufvjm.edu.br) on 2021-10-21T14:04:44Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) tatiana_santos_andrade.pdf: 1781000 bytes, checksum: 798789b3e8a200ad52db5c6ba12457ff (MD5)Approved for entry into archive by Jos? Henrique Henrique (jose.neves@ufvjm.edu.br) on 2021-10-21T18:16:22Z (GMT) No. of bitstreams: 2 license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) tatiana_santos_andrade.pdf: 1781000 bytes, checksum: 798789b3e8a200ad52db5c6ba12457ff (MD5)Made available in DSpace on 2021-10-21T18:16:22Z (GMT). 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The first PFC aimed at using organic or inorganic compounds to produce hydrogen peroxide, H2O2: an important chemical that can also be used as a fuel. The second PFC aimed at electricity generation using H2O2 as a fuel. The two devices here presented high-performance results that provide relevant progress in the development of solar fuel cells. The PFC for H2O2 production reached 100% faradaic efficiency when using NaHCO3 electrolyte and TiO2-CdS or TiO2-CdSe photoelectrode. This high efficiency is reported for the first time in a photofuel cell for H2O2 production using TiO2. PFC with H2O2 oxidation used photoelectrodes in tandem configuration with W-BiVO4-V2O5 and Cu2O-CuO photoelectrodes. Besides the relevant advance regarding PFCs using 2 absorbers, the best photocell showed a power density of 0.85 mW cm-2. This result is at least 6 times higher than other reported studies and represents the highest power achieved for H2O2 photofuel cells. Further, the effect of different electrolytes on PFC performance and stability was also evaluated, reaching a stable photocurrent of 3.4 mA cm-2.porUFVJMA concess?o da licen?a deste item refere-se ao ? termo de autoriza??o impresso assinado pelo autor, assim como na licen?a Creative Commons, com as seguintes condi??es: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publica??o, autorizo a Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri e o IBICT a disponibilizar por meio de seus reposit?rios, sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei n? 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permiss?es assinaladas, para fins de leitura, impress?o e/ou download, a t?tulo de divulga??o da produ??o cient?fica brasileira, e preserva??o, a partir desta data.info:eu-repo/semantics/openAccessC?lulas solares a combust?vel para produ??o de H2O2 e gera??o de eletricidadeinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisC?lulas fotoeletroqu?micasFotoc?lulas a combust?velPer?xido de Hidrog?nioTiO2BiVO4Tandem cellPhotoelectrochemical cellsPhotofuel cellsHydrogen peroxidereponame:Repositório Institucional da UFVJMinstname:Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM)instacron:UFVJMTEXTtatiana_santos_andrade.pdf.txttatiana_santos_andrade.pdf.txtExtracted texttext/plain92470http://acervo.ufvjm.edu.br/jspui/bitstream/1/2681/6/tatiana_santos_andrade.pdf.txtec3822b5848d7dfa04f6db6308ad55cbMD56LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; 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