Preparação de ligas electroless de Pd-P sobre substrato de aço carbono. Caracterização estrutural, morfológica e eletroquímica

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2004
Autor(a) principal: Robertis, Eveline de
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75131/tde-18082025-133507/
Resumo: Neste trabalho foram depositados filmes finos de Pd-P sobre aço carbono com a utilização do técnica de deposição conhecida como \"electroless\". O objetivo deste trabalho foi de avaliar a atividade eletrocatalítica destes filmes frente a RDH, visando no futuro, empregá-los como catalisadores para reações de hidrogenação. Os depósitos foram estudados com duas variáveis, tempo de deposição e concentração do agente redutor no banho. Estes depósitos foram caracterizados estruturalmente por difração de Raios-X, morfologicamente por rvIBV e AFM, suas composições químicas foram analisadas por EDX e seu comportamento eletrocatalítico, foi avaliado para a reação de desprendimento de hidrogênio em meio alcalino, com o emprego das técnicas de polarização e espectroscopia de impedância eletroquímica Adicionalmente, a viabilidade da utilização da técnica de impedância no estudo do processo de deposição foi verificada. Os filmes de Pd-P obtidos são compactos e apresentam algumas rachaduras devido ao estresse da deposição, além disso são menos rugosos quanto maior for o tempo de deposição e a concentração do agente redutor no banho. A distribuição de P sobre a superfície é bastante homogênea e o presença deste elemento na liga provoca a formação de estruturas microcristalinas. Quanto maior a concentração de P menor é o caráter cristalino do depósito. Foi verificado que o mecanismo para a RDH varia de acordo com certas concentrações de P no depósito e que provavelmente estruturas microcristalinas exercem influência na cinética da reação. O ajuste dos dados de impedância a circuitos elétricos equivalentes permitiram caracterizar os processos que ocorrem na interface em função do potencial aplicado. Os perfis das curvas e os valores dos parâmetros de ajuste são semelhantes nos eletrodos que seguem a mesma cinética, com algumas diferenças relativas ao lado do eletrodo na interface. Os resultados de impedância, modelados por um circuito equivalente, forneceram importantes informações a cerca da dependência com o tempo de deposição, das propriedades do processo em si e do depósito que está sendo formado. A dependência da resistência do filme com o tempo de deposição, associada com a informação sobre o conteúdo de P no filme, durante o processo de deposição, indicou urna relação estreita entre ambos, e seus valores sugerem um comportamento de semicondutor para os depósitos \"electroless\". Estes resultados mostraram a viabilidade da técnica neste tipo de estudo.
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Estes depósitos foram caracterizados estruturalmente por difração de Raios-X, morfologicamente por rvIBV e AFM, suas composições químicas foram analisadas por EDX e seu comportamento eletrocatalítico, foi avaliado para a reação de desprendimento de hidrogênio em meio alcalino, com o emprego das técnicas de polarização e espectroscopia de impedância eletroquímica Adicionalmente, a viabilidade da utilização da técnica de impedância no estudo do processo de deposição foi verificada. Os filmes de Pd-P obtidos são compactos e apresentam algumas rachaduras devido ao estresse da deposição, além disso são menos rugosos quanto maior for o tempo de deposição e a concentração do agente redutor no banho. A distribuição de P sobre a superfície é bastante homogênea e o presença deste elemento na liga provoca a formação de estruturas microcristalinas. Quanto maior a concentração de P menor é o caráter cristalino do depósito. Foi verificado que o mecanismo para a RDH varia de acordo com certas concentrações de P no depósito e que provavelmente estruturas microcristalinas exercem influência na cinética da reação. O ajuste dos dados de impedância a circuitos elétricos equivalentes permitiram caracterizar os processos que ocorrem na interface em função do potencial aplicado. Os perfis das curvas e os valores dos parâmetros de ajuste são semelhantes nos eletrodos que seguem a mesma cinética, com algumas diferenças relativas ao lado do eletrodo na interface. Os resultados de impedância, modelados por um circuito equivalente, forneceram importantes informações a cerca da dependência com o tempo de deposição, das propriedades do processo em si e do depósito que está sendo formado. A dependência da resistência do filme com o tempo de deposição, associada com a informação sobre o conteúdo de P no filme, durante o processo de deposição, indicou urna relação estreita entre ambos, e seus valores sugerem um comportamento de semicondutor para os depósitos \"electroless\". Estes resultados mostraram a viabilidade da técnica neste tipo de estudo.ln this work thin films of Pd-P were deposited, using carbon steel as substrate with the use of the technique known as electroless deposition. The aim of this work is determine the electrodes behaviour towards HER, for, in the future to use them as catalysts in electrochemical hydrogenation. The deposits were studied in two variables: deposition time and the reducing agent concentration in the bath. These deposits were structurally characterised by X-ray diffraction and morphologically by SEM and AFM. Their chemical composition were analysed by EDS and the electrocatalytic behaviour, evaluated for the hydrogen evolution reaction in alkaline media by polarisation and electrochemical impedance spectroscopy. ln addition, the applicability of the impedance technique to the deposition process was evaluated. The Pd-P filrns obtained were compact and some cracks due to deposition stress were observed. Also, the roughness of the deposits decreases when the deposition time and the concentration of the reducing agent. The P distribution in the surface was homogeneous and its presence induces the formation of microcrystalline structures, which decreases when the concentration of P in the increases.The mechanism for HER changes with specific P concentrations in the deposit and the kinetic of the reaction seems to be related with the presence of microcrystalline structures. The use of an equivalent circuit to fit the irnpedance results, allowed the characterization of the processes occurring in the interface with the applied potential. The curves associated with the values of the fitting parameters were similar for the electrodes presenting the sarne kinetics, with some differences related with the electrode side in the interface. The impedance results modelled by an equivalent circuit, gave important information about the dependence of the properties of the deposition process and the deposit under formation with the deposition time. The dependence of the film resistance with the deposition time, associated with the information about the phosphorus content variation on the film, during the deposition process, indicate a strict relationship between both. lt also suggests a semi-conducting behaviour for Pd-P electroless deposits. To summarise, these results showed that the impedance technique can be used in this kind of study.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPMotheo, Artur de JesusRobertis, Eveline de2004-08-25info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75131/tde-18082025-133507/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2025-08-19T11:56:02Zoai:teses.usp.br:tde-18082025-133507Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212025-08-19T11:56:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
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