Preparação e caracterização de eletrodos modificados mistos e seu uso em hidrogenação eletrocatalítica de substratos orgânicos (2006)
- Authors:
- Autor USP: COSTA, MARIA ISABEL DE CAMPOS FERREIRA - FFCLRP
- Unidade: FFCLRP
- Sigla do Departamento: 593
- Subjects: ELETROQUÍMICA ORGÂNICA; FÍSICO-QUÍMICA ORGÂNICA
- Language: Português
- Abstract: Esta Tese descreve a preparação de novos eletrodos modificados (EMs) fazendo uso de um método novo, a deposição de partículas de metais nobres, como níquel, paládio e platina sobre partículas de metais comuns, como cobre e ferro. Este método leva aos denominados EMs mistos, que podem apresentar características diferentes e mais eficientes que os EMs Ni, Pd e Pt já estudados, sendo a principal aplicação nas reações de hidrogenação eletrocatalítica (HEC) de substratos orgânicos insaturados. A preparação dos EMs mistos se inicia pelo recobrimento da superfície do eletrodo de trabalho com um filme polimérico. O polímero usado foi o poli-(éter alílico do ácido p-benzenossulfônico), um filme aniônico com boa estabilidade química e mecânica, que pode fazer troca iônica de seus íons 'H POT. +' por cátions metálicos. Este filme é preparado por varreduras de voltametria cíclica de uma solução do respectivo monômero, que se oxida eletroquimicamente iniciando a reação química de polimerização. Os metais cobre e ferro são introduzidos ao polímero pelo método de troca iônica/redução eletroquímica, onde o EM é mergulhado em uma solução saturada de um sal de cobre ou de ferro para ocorrer a troca iônica. Em seguida, estes íons são reduzidos eletroquimicamente por varreduras de voltametria cíclica, usando uma faixa de potencial adequada. Para se preparar os EMs mistos, mergulhou-se estes EMs (Cu ou Fe) na solução do "banho electroless" de níquel, paládio e platina. Por estametodologia partículas destes metais nobres são depositadas pelo processo de deposição metálica electroless (DME), que faz uso de um agente redutor, hipofosfito de sódio, para reduzir os íons destes metais de forma adequada nos EMs Cu ou Fe e onde se espera obter grande área superficial. Os EMs mistos preparados foram: Cu/Ni, Cu/Pd, Cu/Pt, Fe/Ni, Fe/Pd eF e/Pt. A caracterização dos metais dos EMs mistos foi feita indiretamente por geração eletroquímica de hidrogênio (GH) de uma solução ácida e diretamente pelas técnicas de Difração de Raios X e Microscopia de Varredura Eletrônica (MEV). O processo de deposição metálica foi investigado por medidas de potencial de circuito aberto, realizadas durante a deposição dos metais nobres que indicou a ocorrência do processo de DME em alguns casos e DG (deposição galvânica) em outros. Devido a alguns resultados do processo de deposição metálica, foi estudado o mecanismo de catalise na deposição direta das partículas de níquel, paládio e platina pela redução química por hipofosfito dos íons correspondentes. Preparou-se EMs Ni, Pd e Pt por dois métodos: troca iônica/redução eletroquímica e troca iônica/redução química catalisada pelo filme. Estes foram caracterizados por GH e utilizando o ácido p-toluenossulfônico como modelo, estudos de espectroscopia na região UV/Vis. Foram realizados. Estas medidas comprovaram a catálise, pois os EMs preparados por redução química apresentaram melhoresresultados para a GH e as análises de UV/Vis. mostraram a forte ligação existente entre os grupos sulfonatos do polímero e os íons metálicos bivalentes, ligação essencial para ocorrer a catálise do filme. Verificou-se que as partículas dos metais nobres podiam estar sendo depositadas por DME ou por DG seguido de DME, mas que em todos os casos ocorria a deposição causada pela catálise do filme. A reatividade dos EMs mistos foi avaliada por um estudo cinético, onde HECs de alguns substratos orgânicos foram realizadas e acompanhadas por medidas de UV/Vis. durante as reações. Obteve-se a constante de velocidade (k) destas reações, as quais foram comparadas entre si e encontrou-se como o EM misto mais eficiente o Cu/Pt. As ks das reações deste EM foram comparadas com ks de outros EMs de Pt, já estudados em nossos laboratórios
- Imprenta:
- Publisher place: Ribeirão Preto
- Date published: 2006
- Data da defesa: 24.04.2006
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ABNT
COSTA, Maria Isabel de campos Ferreira. Preparação e caracterização de eletrodos modificados mistos e seu uso em hidrogenação eletrocatalítica de substratos orgânicos. 2006. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto, 2006. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/59/59138/tde-05062009-111656/. Acesso em: 28 mar. 2024. -
APA
Costa, M. I. de campos F. (2006). Preparação e caracterização de eletrodos modificados mistos e seu uso em hidrogenação eletrocatalítica de substratos orgânicos (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/59/59138/tde-05062009-111656/ -
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Costa MI de campos F. Preparação e caracterização de eletrodos modificados mistos e seu uso em hidrogenação eletrocatalítica de substratos orgânicos [Internet]. 2006 ;[citado 2024 mar. 28 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/59/59138/tde-05062009-111656/ -
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Costa MI de campos F. Preparação e caracterização de eletrodos modificados mistos e seu uso em hidrogenação eletrocatalítica de substratos orgânicos [Internet]. 2006 ;[citado 2024 mar. 28 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/59/59138/tde-05062009-111656/ - Preparação de eletrodos modificados por complexos de rutênio em filmes de poli-(ali ác. p-benzenossulfônico) e sua utilização nas oxidações eletrocatalóticas de substratos orgânicos
- Preparação de eletrodos modificados por complexos de rutênio em filme de poli-(lil ác. p.benzenossulfônico) e sua utilização nas oxidações eletrocatalíticas de substratos orgânicos
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