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Previous issue date: 2013-02-20 / Eletrodos perme?veis a fluidos (EPF) foram confeccionados mediante a eletrodeposi??o do di?xido de chumbo (PbO2) sobre substratos constitu?dos de tecido de carbono (TC) do tipo sarja empregando-se diferentes condi??es experimentais. Foi investigada a influ?ncia dos diferentes tipos de pr?-tratamento do TC na eletross?ntese dos filmes de PbO2. Os substratos pr?-tratados foram caracterizados empregando-se a t?cnica de voltametria c?clica (VC), enquanto que os filmes de PbO2 suportados sobre o TC pr?-tratado foram caracterizados pelas t?cnicas de difratometria de raios-X (DRX), microscopia ?tica (MO), microscopia eletr?nica de varredura (MEV), e a voltametria. Foi verificado que o pr?-tratamento do TC empegando-se o isopropanol ? o mais apropriado para a eletross?ntese dos filmes de PbO2 visando a obten??o de um EPF. O estudo de caracteriza??o ?ex-situ? (DRX, MO e MEV) revelou que as condi??es experimentais mais satisfat?rias para a forma??o da fase ?-PbO2 sobre o TC pr?-tratado, de modo a se obter um EPF, s?o: pH ? 2; 40 oC ? T < 70 oC, e 40 mA cm-2. O comportamento eletroqu?mico do EPF (TC/?-PbO2) foi investigado na condi??o de ?zero-gap? empregando-se a membrana Nafion? 117 (DuPont) como eletr?lito s?lido e a ?gua destilada como fase l?quida. A an?lise das curvas de polariza??o registradas em condi??es quase-estacion?rias para o processo eletr?dico misto da rea??o de desprendimento de oxig?nio (RDO) acompanhada pela rea??o de forma??o de oz?nio (RFO) revelou a presen?a de duas inclina??es de Tafel distribu?das nos dom?nios dos baixos e dos altos sobrepotenciais. Foi obtido um valor de 16 kJ mol-1 para a entalpia de ativa??o aparente determinada no dom?nio dos elevados sobrepotenciais. O estudo envolvendo a quantifica??o do oz?nio produzido com o anodo do tipo TC/?-PbO2 empregando-se um prot?tipo de reator do tipo filtro-prensa revelou que este tipo de EPF n?o ? adequado para o processo da produ??o eletroqu?mica de oz?nio. Entretanto, a grande estabilidade qu?mica e mec?nica apresentada pelo TC/?-PbO2 aliada ao seu grande sobrepotencial para o processo da RDO permite inferir que reatores do tipo filtro-prensa empregando-se este tipo de anodo s?o bastante promissores para processos de interesse ambiental envolvendo a combust?o de poluentes org?nicos presentes em ?guas. / Disserta??o (Mestrado) ? Programa de P?s-Gradua??o em Qu?mica, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, 2011. / ABSTRACT
Electrodes permeable to fluids (EPF) were fabricated by electrodeposition of lead dioxide (PbO2) on substrates made of twill type woven carbon (TC) using different experimental conditions. There has been investigated the influence of the different types of pre-treatment on TC in the electrosynthesis of PbO2 films. The pretreated substrates were characterized using the technique of cyclic voltammetry (VC), while the PbO2 films supported on pre-treated TC were characterized by the techniques of X-ray diffraction (DRX), optical microscopy (MO), scanning electron microscopy (MEV) and voltammetry. It was observed that the pre-treatment of TC using isopropanol is the most suitable electrosynthesis of PbO2 films for obtaining an EPF. The characterization study "ex-situ" (DRX, MO e MEV)) revealed that the experimental conditions more suitable for the formation of phase ?-PbO2 on the TC pre-treated in order to obtain an EPF, are pH ? 2; 40 oC ? T < 70 oC, e 40 mA cm-2. The electrochemical behavior of EPF (TC/?-PbO2) was investigated in the condition of "zero-gap" employing the Nafion? 117 membrane (DuPont) as solid electrolyte and distilled water as the liquid phase. The analysis of polarization curves recorded in quasi-stationary conditions for the mix electrode process of from the mixture of oxygen detachment reaction (RDO) accompanied by the reaction of ozone formation (RFO) has revealed the presence of two Tafel slopes distributed in the areas of low and high overpotentials. There was obtained a value of 16 kJ mol-1 for the apparent activation enthalpy determined in the field of high overpotentials. The study involving the measurement of ozone produced in the anode-type TC/?-PbO2 employing a prototype reactor of the filter-press revealed that this type of EPF is not suitable for the process of electrochemical production of ozone. However, the high chemical and mechanical stability provided by the TC/?-PbO2 combined with its large overpotential for the process of RDO allows to infer that reactors of filter-press employing this type of anode are very promising for processes of environmental interest involving the combustion of organic pollutants in waste water.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:acervo.ufvjm.edu.br/jspui:1/513 |
| Date | 11 July 2011 |
| Creators | Costa, Fabiano Ramos |
| Contributors | Silva, Leonardo Morais da, Cestarolli, Dane Tadeu, Ferreira, Lucas Franco, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM), Silva, Leonardo Morais da |
| Publisher | UFVJM |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFVJM, instname:Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, instacron:UFVJM |
| Rights | A concess?o da licen?a deste item refere-se ao ? termo de autoriza??o impresso assinado pelo autor, assim como na licen?a Creative Commons, com as seguintes condi??es: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publica??o, autorizo a Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri e o IBICT a disponibilizar por meio de seus reposit?rios, sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei n? 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permiss?es assinaladas, para fins de leitura, impress?o e/ou download, a t?tulo de divulga??o da produ??o cient?fica brasileira, e preserva??o, a partir desta data., info:eu-repo/semantics/openAccess |
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