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Previous issue date: 2017-09-19 / CAPES / The electro-oxidation of ethanol was evaluated on a pyrolytic graphite electrode (PGE)
chemically modified with the nickel(II)-bis(1,10-phenanthroline) complex (Ni(II)(Phen)2)
supported on reduced graphene oxide (RGO) (rGO/Ni(II)(Phen)2/PGE). The Ni(II)(Phen)2
complex, reduced graphene oxide (rGO) and the rGO/Ni(II)(Phen)2 composite were prepared
and characterized by the techniques of Spectroscopy in the UV-Vis, Fourier Transform Infrared
Spectroscopy and Diffraction of X-rays. The electrocatalytic activity of the material was
evaluated by cyclic voltammetry and chronoamperometry. In alkaline solution, the
voltamograms obtained for rGO/Ni(II)(Phen)2/PGE showed the formation of well defined
redox peaks associated with the Ni(II)/Ni(III) redox couple. The results showed that the
RGO/Ni(II)(Phen)2 composite significantly increases the electrocatalytic activity for ethanol
oxidation compared to the electrode modified only with the Ni(II)(Phen)2 complex. Using the
Laviron theory, the charge transfer rate constant (ks) and the electron transfer coefficient (α) of
the electrode reaction were calculated to be 0.56 s-1 and 0.61, respectively. A investigation of
the electro-oxidation of ethanol was performed by evaluating the effect of different parameters
such as potential scan rate, OH- concentration and alcohol concentration. The
chronoamperometric experiments were used to determine the diffusion coefficient of ethanol
(D = 4.7 Χ 10-6 cm2 s-1) and the catalytic rate constant (kcat = 1.26 Χ 107 cm3 mol-1 s-1). The
results obtained in this study clearly indicate the viability of rGO/Ni(II)(Phen)2/PGE as an
electrocatalyst for ethanol oxidation. / A eletro-oxidação do etanol foi avaliada em um eletrodo de grafite pirolítico (PGE)
quimicamente modificado com o complexo de níquel(II)-bis(1,10-fenantrolina) (Ni(II)(Phen)2)
suportado em óxido de grafeno reduzido (rGO) (rGO/Ni(II)(Phen)2/PGE). O complexo
Ni(II)(Phen)2, o óxido de grafeno reduzido (rGO), e o compósito rGO/Ni(II)(Phen)2 foram
preparados e caracterizados pelas técnicas de Espectroscopia na região do UV-Vis,
Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier e Difração de Raios X. A
atividade eletrocatalítica do material foi avaliada por voltametria cíclica e cronoamperometria.
Em solução alcalina, os voltamogramas obtidos para rGO/Ni(II)(Phen)2/PGE mostraram
processos redox bem definidos associados ao par redox Ni(II)/Ni(III). Os resultados mostraram
que o compósito rGO/Ni(II)(Phen)2 aumenta significativamente a atividade eletrocatalítica para
a oxidação do etanol em comparação com o eletrodo modificado apenas com o complexo
Ni(II)(Phen)2 adsorvido na superfície do eletrodo. Usando a teoria de Laviron, a constante de
velocidade de transferência de carga (ks) e o coeficiente de transferência de elétrons (α) da
reação do eletrodo foram calculados sendo 0,56 s-1 e 0,61, respectivamente. Uma investigação
da eletro-oxidação do etanol foi realizada avaliando o efeito de diferentes parâmetros, como a
velocidade de varredura do potencial, a concentração de OH- e a concentração de álcool. Os
experimentos cronoamperométricos foram utilizados para determinar o coeficiente de difusão
do etanol (D = 4,7 Χ 10-6 cm2 s-1) e a constante de velocidade catalítica (kcat = 1,26 Χ 107 cm3
mol-1 s-1). Os resultados obtidos neste estudo indicam, claramente, a viabilidade do
rGO/Ni(II)(Phen)2/PGE como eletrocatalisador da oxidação de etanol.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede2:tede/1993 |
| Date | 19 September 2017 |
| Creators | SANTOS, José Ribamar Nascimento dos |
| Contributors | MARQUES, Aldaléa Lopes Brandes, MARQUES, Aldaléa Lopes Brandes, CARDOSO, William da Silva, DAMOS, Flávio Santos |
| Publisher | Universidade Federal do Maranhão, PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM QUÍMICA/CCET, UFMA, Brasil, DEPARTAMENTO DE QUÍMICA/CCET |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFMA, instname:Universidade Federal do Maranhão, instacron:UFMA |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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