Polímeros de coordenação derivados de octa-4,5-carboxi-ftalocianinas como catalisadores para oxidação da água (2022)
- Authors:
- Autor USP: MACHADO, ÍTALO REIS - IQ
- Unidade: IQ
- Sigla do Departamento: QFL
- DOI: 10.11606/D.46.2022.tde-06092022-130108
- Subjects: QUÍMICA INORGÂNICA; ELETROCATÁLISE
- Keywords: Coordination polymers, Phthalocyanine; Efeito sinérgico; Electrocatalysis; Eletrocatálise; Ftalocianina; Oxygen evolution reaction; Polímeros de coordenação; Reação de evolução de oxigênio; Synergistic effects
- Agências de fomento:
- Language: Português
- Abstract: O impacto negativo do crescente consumo de energia tem acelerado a busca por fontes de energia alternativas renováveis e ambientalmente corretas, onde a eletrólise da água gerando hidrogênio (e oxigênio), e seu posterior uso em células a combustível, ou diretamente como combustível, se apresenta como uma das mais viáveis. Todavia, o processo global é limitado pela lentidão da reação de oxidação da água. Assim, neste trabalho focamos no desenvolvimento de eletrocalisadores para a reação de evolução de oxigênio (OER) eficientes e baratos, baseados em polímeros de coordenação (CP) gerados pela reação de moléculas de octa-carboxi-ftalocianinas de ferro e de cobalto (MOcPc, onde M = Fe ou Co) por íons de metais da primeira série de transição (Fe, Co e Ni). Nesse contexto, CPs denominados FeOcPc-Fe, FeOcPc-Co FeOcPc-Ni, CoOcPc-Fe, CoOcPc-Co e CoOcPc-Ni foram preparados e caracterizados por espectroscopia UV-vis e FT-IR, análise termogravimétrica, MEV, EDX, WAXS, além de técnicas tais como voltametria cíclica, voltametria de varredura linear e espectroscopia de impedância eletroquímicas, que confirmaram a formação de polímeros amorfos de MPc interligadas através dos seus grupos carboxilatos coordenados bidentadamente aos íons metálicos. Os materiais foram incorporados em eletrodos de pasta de grafite e a atividade eletrocatalítica para OER avaliada em meio alcalino por LSV. Todos os CPs apresentaram melhor desempenho que suas respectivas MPcs, indicando a presença de efeitos sinérgicos, principalmente nos materiais derivados da FeOcPc, onde sedestacou o FeOcPc-Ni que apresentou sobrepotencial de 307 mV a 10 mA cm-2, que se mantiveram constantes por 15 horas de cronopotenciometria. As inclinações de Tafel indicaram que a etapa limitante da OER provavelmente é um processo de desprotonação sem transferência de elétrons. Além disso, foram encontradosevidências da presença de ligações Ni-OH e Ni-OOH por espectroscopia fotoeletrônica de raio-X, indicando que os íons hidróxido e oxi-hidróxido fazem parte da estrutura do CP, completando a esfera de coordenação do Ni(II)
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- Data da defesa: 27.04.2022
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- Cor do Acesso Aberto: gold
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ABNT
MACHADO, Ítalo Reis. Polímeros de coordenação derivados de octa-4,5-carboxi-ftalocianinas como catalisadores para oxidação da água. 2022. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Paulo, 2022. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46136/tde-06092022-130108/. Acesso em: 28 dez. 2025. -
APA
Machado, Í. R. (2022). Polímeros de coordenação derivados de octa-4,5-carboxi-ftalocianinas como catalisadores para oxidação da água (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Paulo. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46136/tde-06092022-130108/ -
NLM
Machado ÍR. Polímeros de coordenação derivados de octa-4,5-carboxi-ftalocianinas como catalisadores para oxidação da água [Internet]. 2022 ;[citado 2025 dez. 28 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46136/tde-06092022-130108/ -
Vancouver
Machado ÍR. Polímeros de coordenação derivados de octa-4,5-carboxi-ftalocianinas como catalisadores para oxidação da água [Internet]. 2022 ;[citado 2025 dez. 28 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/46/46136/tde-06092022-130108/ - Metallo-octa-carboxy-phthalocyanine coordination polymers as efficient Oxygen Evolution Reaction (OER) electrocatalysts
- Recent progress in water-splitting and supercapacitor electrode materials based on MOF-derived sulfides
- Insights into the mechanism-dependent efficiency of the electrocatalytic oxygen evolution reaction on octacarboxyphthalocyanine-based coordination polymers
Informações sobre o DOI: 10.11606/D.46.2022.tde-06092022-130108 (Fonte: oaDOI API)
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