Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/21586
Registro completo de metadados
Campo DCValorIdioma
dc.contributor.authorMonteiro, Michael Douglas Santos-
dc.date.accessioned2025-04-07T19:08:06Z-
dc.date.available2025-04-07T19:08:06Z-
dc.date.issued2025-02-24-
dc.identifier.citationMONTEIRO, Michael Douglas Santos. Produção de hidrogênio de baixo carbono em processos eletrocatalíticos empregando eletrodos modificados com biocarvões. 2025. 203 f. Tese (Doutorado em Química) — Universidade Federal de Sergipe, São Cristóvão, 2025.pt_BR
dc.identifier.urihttps://ri.ufs.br/jspui/handle/riufs/21586-
dc.description.abstractA significant challenge in the electrocatalytic hydrogen hydrogen evolution reaction (HER) is to find sustainable options to replace expensive catalysts based on platinum, palladium and other noble metals. The aim of this study was to produce low-carbon hydrogen in electrocatalytic processes, using electrodes modified with biochars from cattle dung and water hyacinth pyrolyzed at temperatures of 400, 500 and 600 °C. In this work, the efficiency of glassy carbon (ECV), carbon paste (EPC) and spongy carbon (ERAM) electrodes were evaluated, when modified with biochar from water hyacinth or cattle dung. The ECV modified with bovine manure biochar obtained at 600 °C (BE6) showed stability during 8000 linear sweep (VL) cycles, a hydrogen generation overpotential of -0.18 V (vs. EPH) after VL cycles, indicating lower energy expenditure due to the composition and morphology of BE6. The Tafel kinetic study showed a value of 25.7 mV dec–1, indicating that the kinetic mechanism follows the Volmer-Tafel. The EPC modified with BE6 remained stable for 200 h under an applied current density of -5.0 mA cm−2, presenting an overpotential of -0.30 V (vs. EPH), with a value of 52.3 mV dec–1, indicating the Volmer-Heyrovsky mechanism. ERAM reduced the corrosion of the steel substrate in 1.00 mol L-1 sulfuric acid, and also showed an increase in current intensity after 2000 scanning cycles and was stable during 220 h of chronopotentiometry. Through electrolysis, stability was observed in acidic solutions, while in basic and saline media, degradation was observed at different potentials. This study contributes to the development of new electrodes and catalyst materials for electrochemical reactions to obtain low-carbon hydrogen with 99% purity. The characteristics observed in the studied electrodes highlight the advantages of using biochars as potential materials for modifying conventional electrodes used for the production of low-carbon H2 from water hydrolysis.eng
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESpt_BR
dc.languageporpt_BR
dc.subjectEsterco de gadopor
dc.subjectEnergia renovávelpor
dc.subjectHidrólisepor
dc.subjectBiocombustíveispor
dc.subjectEichhornia crassipespor
dc.subjectEsterco bovinopor
dc.subjectHidrogênio verdepor
dc.subjectCombustíveis avançadospor
dc.subjectCombustíveis verdepor
dc.subjectCattle manureeng
dc.subjectRenewable energyeng
dc.subjectGreen hydrogeneng
dc.subjectHydrolysiseng
dc.subjectAdvanced fuelseng
dc.subjectGreen fuelseng
dc.titleProdução de hidrogênio de baixo carbono em processos eletrocatalíticos empregando eletrodos modificados com biocarvõespt_BR
dc.typeTesept_BR
dc.contributor.advisor1Sussuchi, Eliana Midori-
dc.description.resumoUm dos desafios para a reação eletrocatalítica de evolução do hidrogênio (HER) é encontrar opções sustentáveis para substituir catalisadores caros baseados em platina, paládio e outros metais nobres. O objetivo deste estudo foi a produção de hidrogênio de baixo carbono em processos eletrocatalíticos, empregando eletrodos modificados com biocarvões de esterco bovino e aguapé pirolisados nas temperaturas de 400, 500 e 600 °C. Nesse trabalho, foram avaliadas a eficiência dos eletrodos de carbono vítreo (ECV), pasta de carbono (EPC) e esponjoso (ERAM), quando modificados com biocarvão de aguapé ou esterco bovino. O ECV modificado com o biocarvão de esterco bovino obtido a 600 °C (BE6) apresentou estabilidade durante 8000 ciclos de varredura linear (VL), um sobrepotencial de geração de hidrogênio de –0,18 V (vs. EPH) após ciclos de VL, indicando menor gasto energético, devido a composição e morfologia do BE6. O estudo cinético de Tafel apresentou um valor de 25,7 mV dec–1 , indicando que o mecanismo cinético segue Volmer-Tafel. Já o EPC modificado com BE6, permaneceu estável por 200 h sob uma densidade de corrente aplicada de –5,0 mA cm−2, apresentando um sobrepotencial de –0,30 V (vs. EPH), com um valor de 52,3 mV dec–1, indicando o mecanismo de VolmerHeyrovsky. O ERAM reduziu a corrosão do substrato de aço em ácido sulfúrico 1,00 mol L--1, como também, apresentou aumento na intensidade de corrente após 2000 ciclos de varredura e foi estável durante 220 h de cronopotenciometria. Através das eletrólises, constatou-se a estabilidade em soluções ácidas, enquanto em meios básicos e salinos, exibiram degradação em diferentes potenciais. Esse estudo contribui para o desenvolvimento de novos eletrodos e materiais catalisadores para reações eletroquímicas para obtenção de hidrogênio de baixo carbono com 99% de pureza. As características observadas nos eletrodos estudados destacam as vantagens do uso dos biocarvões como potenciais materiais para modificação de eletrodos convencionais empregados para a produção de H2 de baixa emissão de carbono a partir da hidrólise da água.pt_BR
dc.publisher.programPós-Graduação em Químicapt_BR
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICApt_BR
dc.publisher.initialsUniversidade Federal de Sergipe (UFS)pt_BR
dc.description.localSão Cristóvãopt_BR
Aparece nas coleções:Doutorado em Química

Arquivos associados a este item:
Arquivo Descrição TamanhoFormato 
MICHAEL_DOUGLAS_SANTOS_MONTEIRO.pdf17,89 MBAdobe PDFThumbnail
Visualizar/Abrir


Os itens no repositório estão protegidos por copyright, com todos os direitos reservados, salvo quando é indicado o contrário.