Dessalinizadores eletroquímicos fotoassistidos (2025)
- Authors:
- Autor USP: FERREIRA, BIANCA TAINÁ - FFCLRP
- Unidade: FFCLRP
- Sigla do Departamento: 593
- DOI: 10.11606/T.59.2025.tde-14032025-161720
- Subjects: ELETROQUÍMICA; ÍONS; HIDROGÊNIO
- Keywords: Co-MoSx; Desalination system; Dessalinizador; Hydrogen evolution reaction; Ion exchange membrane; Membrana trocadora de íon; MoSx; Pt-MoSx; Reação de desprendimento de hidrogênio
- Language: Português
- Abstract: Devido ao aumento da emissão de CO2 e a escassez de água potável, vem sendo estudado cada vez mais inovações sustentáveis que visam a conversão e o armazenamento de energia. Nesta tese, é proposto o desenvolvimento de um dessalinizador eletroquímico a partir da investigação de catalisadores para Reação de Desprendimento de Hidrogênio (RDH) e membranas trocadoras de íons para dessalinizar águas salobras, residuais ou marítimas. A RDH é investigada a partir de catalisadores baseados em MoSx, que podem ser dopados por platina ou cobalto e são comparados com a própria matriz MoSx. A partir desses catalisadores foi possível desenvolver um modelo cinético em meio ácido e obter parâmetros cinéticos de extrema relevância. Iniciando pelo estudo do eletrodo Pt-MoSx, por meio de microscopia eletrônica de varredura e de transmissão, que revelou uma estrutura bidimensional. Além disso, os testes de voltametria mostraram uma atividade catalítica significativamente superior em comparação ao MoSx puro, destacando um potencial de onset de -23 mV e uma alta atividade de massa de 16,5 A/mg. A partir do modelo cinético, foram obtidos parâmetros cinéticos como a densidade de corrente de troca de 8,51 × 10-4 A/cm2 e a inclinação de Tafel de 40 mV/dec, indicando que a reação é limitada pela etapa de Heyrovsky. O catalisador baseado em Co-MoSx foi analisado, revelando um impacto positivo nas propriedades eletroquímicas do material quando comparada a matriz de MoSx. A comparação entre MoSx e Co-MoSx demonstrou uma diferença significativa no potencial de onset (-0,28 e -0,21 V, respectivamente) e uma maior estabilidade do Co-MoSx em diversas varreduras lineares. As inclinações de Tafel registradas também confirmaram a presença do mecanismo Volmer-Heyrovsky, com valores variando entre 68 e 88 mV/dec. Por fim, a análise das membranastrocadoras de ânions mostrou um leve aumento na concentração de íons sódio, indicando uma seleção parcial de íons sódio para a membrana catiônica via ICP OES. A análise por MEV revelou a presença de pequenos poros na membrana e determinou a espessura média da membrana em aproximadamente 25 µm. As analises sugerem que a modificação de catalisadores são estratégias eficazes para o desenvolvimento de inovações energéticas e que é necessária uma maior otimização nas membranas para o uso em dessalinizadores eletroquímicos
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- Publisher place: Ribeirão Preto
- Date published: 2025
- Data da defesa: 14.02.2025
- Este periódico é de acesso aberto
- Este artigo é de acesso aberto
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- Cor do Acesso Aberto: gold
- Licença: cc-by-nc-sa
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ABNT
FERREIRA, Bianca Tainá. Dessalinizadores eletroquímicos fotoassistidos. 2025. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto, 2025. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/59/59138/tde-14032025-161720/. Acesso em: 11 jan. 2026. -
APA
Ferreira, B. T. (2025). Dessalinizadores eletroquímicos fotoassistidos (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/59/59138/tde-14032025-161720/ -
NLM
Ferreira BT. Dessalinizadores eletroquímicos fotoassistidos [Internet]. 2025 ;[citado 2026 jan. 11 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/59/59138/tde-14032025-161720/ -
Vancouver
Ferreira BT. Dessalinizadores eletroquímicos fotoassistidos [Internet]. 2025 ;[citado 2026 jan. 11 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/59/59138/tde-14032025-161720/
Informações sobre o DOI: 10.11606/T.59.2025.tde-14032025-161720 (Fonte: oaDOI API)
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