Caracterização eletroquímica da reação de desprendimento de hidrogênio sobre eletrodos de níquel modificado

• Ano de defesa: 1991
• Autor(a) principal: Ferreira, Marysilvia
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: desprendimento de hidrogênio; electrochemistry; electrode modification; eletrodos de níquel; eletroquímica; hydrogen evolution; modificação de eletrodo; nickel electrodes; reação redox; redox reaction
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/54/54133/tde-31102025-154842/

Este trabalho descreve a preparação, teste e caracterização eletroquímica de um novo material de níquel modificado para a reação de desprendimento de hidrogênio (rdh). A liga de Ni-S foi depositada sobre substratos de aço-doce e cobre a partir de banhos contendo tiocianato de sódio. Estas ligas foram submetidas a diferentes processos de ativação a fim de obter-se eletrodos com boa estabilidade operacional e máxima atividade eletrocatalítica, em altas d.e., em 25°C e 80°C, em KOH 28%. As causas da elevada atividade apresentada pelos eletrodos foram estudadas exaustivamente por técnicas eletroquímicas complementadas por microscopia eletrônica de varredura. Em particular, foram realizados estudos potenciodinâmicos das transformações da superfície, bem como diagramas de Tafel. Com base nestes estudos, a grande área efetiva foi apontada como a principal causa da atividade, visto que não foi encontrada qualquer evidência de eletrocatálise. De acordo com os resultados obtidos pelos estudos potenciodinâmicos, bem como pelas curvas de polarização em estado estacionário, concluiu-se que o material ativado comporta-se como eletrodo de níquel poroso. A determinação mecanística da rdh sobre o eletrodo de Ni-S foi obtida somente através da técnica de impedância de corrente alternada, visto que a dependência da tangente de Tafel com a temperatura e o pH demonstrou comportamento anômalo. Desta forma, o espectro de impedância foi quantitativamente simulado pela fixação dos valores para as constantes de velocidade, os quais fornecem também os valores para os componentes do circuito equivalente assumido. Os ajustes cinéticos e de circuito equivalente mostraram boa concordância com os resultados experimentais. A formulação mecanística obtida por este método envolve uma reação de descarga rápida (Volmer) seguida por uma etapa de dessorção eletroquímica lenta (Heyrovsky), para as diferentes temperaturas. A análise cinética permite que a pseudocapacitância de adsorção em estado estacionário, Cp, bem como o recobrimento, θ, para as espécies Hads possam ser avaliadas como função do sobrepotencial.