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Tese

Estratégias de estabilização e efeitos sinérgicos em nanomateriais multifuncionais baseados em hidróxidos de níquel (2019)

  • Authors:
  • Autor USP: GONÇALVES, JOSUÉ MARTINS - IQ
  • Unidade: IQ
  • Sigla do Departamento: QFL
  • Subjects: NANOCOMPÓSITOS; NÍQUEL; NANOPARTÍCULAS; QUÍMICA INORGÂNICA
  • Agências de fomento:
  • Language: Português
  • Abstract: Nesta tese de doutorado foram desenvolvidos e caracterizados nanomateriais eletroativos, explorando estratégias de estabilização e os efeitos sinérgicos em nanomateriais multifuncionais baseados em alfa-hidróxido de níquel, com potencial aplicação nas mais essências e urgentes áreas de atuação científica e tecnológicas, como por exemplo na conversão e armazenamento de energia, e sensores amperométricos. Nesse sentido, foram desenvolvidos nanopartículas (NPs) de alfa-hidróxidos de níquel (α-Ni(OH‘) IND.2’) estabilizados pela formação de nanocompósitos com óxido de grafeno (GO), denominados de α-Ni(OH‘) IND.2’@GO. Analogamente, foram preparados NPs de sais de hidróxido duplo de níquel e cobalto (α- NiCo(OH‘) IND.2’), estabilizados pela incorporação cátions ‘Co POT.2’+ na estrutura do α-Ni(OH‘) IND.2’, e o correspondente nanocompósito com óxido de grafeno reduzido (rGO) denominado de α- NiCo(OH‘) IND.2’@rGO. De modo geral, os nanocompósitos exibiram alta capacidade de carga em elevadas densidades de corrente, alta capacidade de retenção de carga e elevada estabilidade como consequência da interação sinergística de seus componentes, com potencial aplicação em dispositivos de armazenamento de energia de alto desempenho, como por exemplo em supercapacitores híbridos. Por outro lado, um dos principais desafios no campo da conversão de energia, concentra-se no desenvolvimento de eletrocatalisadores eficientes e robustos para impulsionar a cinética intrinsecamente lenta da reação de evolução de oxigênio (OER), que envolve etapas de transferência de elétrons acopladas a de prótons. Para isso, foram preparados nanocompósitos ternários baseados em NPs de α-Ni(OH‘) IND.2’ de diferentes tamanhos, octacarboxiftalocianina de ferro (FeOCPc) e rGO (α-NiFeOCPc@rGO). As NPs de α- Ni@rGO-K maiores e mais cristalinas e seus respectivos nanocompósitosmostraram propriedades eletrocatalíticas superiores para a OER quando comparados com os respectivos derivados de α-Ni(OH‘) IND.2’-Na, indicando a relevância do tamanho do nanocristal de α-Ni(OH‘) IND.2’ na estrutura do nanocompósito e consequente efeitos sinérgicos nas propriedades eletroquímicas e eletrocatalíticas dos nanocompósitos ternários. Além disso, foram desenvolvidos eletrodos modificados com NPs de hidróxido duplo lamelar de NiCe (α-NiCe) como sensores de alta sensibilidade, e de fundamental importância para detecção e quantificação de prednisona, uma droga proibida pelo Comitê Olímpico Internacional (COI). Em resumo, a incorporação de 20% em mols de íons Ce(III/IV) em nanopartículas de α- Ni(OH‘) IND.2’ aumentou a estabilidade deste material na fase alfa, conferindo melhores propriedades eletrocatalíticas responsáveis pela rápida oxidação da prednisona e de seus subprodutos de degradação, permitindo a preparação de sensores amperométricos com elevada sensibilidade e baixo limite de detecção (LOD) em comparação aos eletrodos modificados já reportando na literatura. Em suma, as estratégias no design de nanomateriais foram exploradas com sucesso para gerar novos nanomateriais e nanocompósitos com propriedades eletrocatalíticas e de armazenamento de carga aprimoradas, com potencial de aplicação em sensores e supercapacitores híbridos
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 25.04.2019
    • Acesso à fonte
    How to cite
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    • ABNT

      GONÇALVES, Josué Martins. Estratégias de estabilização e efeitos sinérgicos em nanomateriais multifuncionais baseados em hidróxidos de níquel. 2019. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2019. Disponível em: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46136/tde-04072019-100408/. Acesso em: 07 maio 2026.

    • APA

      Gonçalves, J. M. (2019). Estratégias de estabilização e efeitos sinérgicos em nanomateriais multifuncionais baseados em hidróxidos de níquel (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46136/tde-04072019-100408/

    • NLM

      Gonçalves JM. Estratégias de estabilização e efeitos sinérgicos em nanomateriais multifuncionais baseados em hidróxidos de níquel [Internet]. 2019 ;[citado 2026 maio 07 ] Available from: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46136/tde-04072019-100408/

    • Vancouver

      Gonçalves JM. Estratégias de estabilização e efeitos sinérgicos em nanomateriais multifuncionais baseados em hidróxidos de níquel [Internet]. 2019 ;[citado 2026 maio 07 ] Available from: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46136/tde-04072019-100408/

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