Revestimentos de Fe-Sn como eletrocatalisadores para a reação de desprendimento de hidrogênio

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2023
Autor(a) principal: Rodrigues, Marcus Vinícius Fernandes
Orientador(a): Correia, Adriana Nunes
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Dissertação
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Não Informado pela instituição
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Desprendimento de Hidrogênio.
Solvente Eutético
Eletrodeposição
Link de acesso: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/71566
Resumo: Fe-Sn coatings were obtained in choline chloride and ethylene glycol medium in molar ratio 1:2 (ChCl:2EG) on a copper substrate at temperatures of 30 °C and 70 °C produced by control of charge and time on a potential of –1,0 V to investigate the best deposition conditions and their application as electrocatalysts for hydrogen evolution reaction in a alkaline medium for green hydrogen production. SEM analyses indicated compatible morphologies with those presented in the literature, even as the EDS analyses confirmed the presence of both metals in the surface. The XRD patterns show the metallic interphases formation, evidencing the alloy formation. The catalyst tests indicated that the Fe-Sn coatings prove to be efficient in hydrogen production compared to the material used in alkaline electrocatalysts. Finally, it was observed that the Fe97Sn3 electrodeposit revealed the higher catalytical performance with overpotential of 140 mV, Tafel coefficient of 143,1 mV dec–1 and exchange current density of 1.8 × 10–6 A cm–2, beyond presenting a stability considerable when submitted in a continuous test for 120 h.
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The XRD patterns show the metallic interphases formation, evidencing the alloy formation. The catalyst tests indicated that the Fe-Sn coatings prove to be efficient in hydrogen production compared to the material used in alkaline electrocatalysts. Finally, it was observed that the Fe97Sn3 electrodeposit revealed the higher catalytical performance with overpotential of 140 mV, Tafel coefficient of 143,1 mV dec–1 and exchange current density of 1.8 × 10–6 A cm–2, beyond presenting a stability considerable when submitted in a continuous test for 120 h.CNPq, 24 mesesEletrodepósitos de Fe-Sn foram obtidos em meio de cloreto de colina e etilenoglicol na razão molar 1:2 (ChCl:2EG) sobre uma superfície de cobre nas temperaturas de 30 °C e 70 °C produzidos por controle de carga e de tempo a um potencial de –1,0 V com a finalidade de investigar as melhores condições de deposição e sua aplicação como eletrocatalisadores para a reação de desprendimento de hidrogênio em meio alcalino para a produção de hidrogênio verde. As análises de MEV indicaram morfologias compatíveis com as apresentadas pela literatura, assim como as análises de EDS confirmaram a presença de ambos os metais presentes no revestimento. Os padrões de DRX indicaram a formação de interfases metálicas, evidenciando a formação de uma liga. Os testes catalíticos ilustraram que os eletrodepósitos de Fe-Sn provaram ser eficientes na produção de hidrogênio comparado ao material utilizado nos eletrocatalisadores alcalinos. Por fim, foi concluído que o eletrodepósito de Fe97Sn3 apresentou desempenho catalítico com maior destaque com sobrepotencial de 140 mV, coeficiente de Tafel de 143,1 mV dec–1 e densidade de corrente de troca de 1,8 × 10–6 A cm–2, além de apresentar uma considerável estabilidade quando submetido a um teste contínuo por 120 h.Desprendimento de Hidrogênio.Solvente EutéticoEletrodeposiçãoRevestimentos de Fe-Sn como eletrocatalisadores para a reação de desprendimento de hidrogênioFe-Sn coatings as eletrocatalysts for hydrogen evolution reactioninfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)instname:Universidade Federal do Ceará (UFC)instacron:UFCinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINAL2023_dis_mvfrodrigues.pdf2023_dis_mvfrodrigues.pdfapplication/pdf1418128http://repositorio.ufc.br/bitstream/riufc/71566/3/2023_dis_mvfrodrigues.pdf2e261e844662bf137495c6bb845a1faaMD53LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748http://repositorio.ufc.br/bitstream/riufc/71566/4/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD54riufc/715662023-04-04 16:19:24.723oai:repositorio.ufc.br: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Repositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufc.br/ri-oai/requestbu@ufc.br || repositorio@ufc.bropendoar:2023-04-04T19:19:24Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC) - Universidade Federal do Ceará (UFC)false
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