Das Montanhas de Minas ao Oceano : Os Caminhos da Ciência para um futuro sustentável
20 a 24 de outubro de 2025
Trabalho 20716
| Instituição | Universidade Federal de Viçosa |
|---|---|
| Nível | Graduação |
| Modalidade | Pesquisa |
| Área de conhecimento | Ciências Exatas e Tecnológicas |
| Área temática | Dimensões Econômicas: ODS9 |
| Setor | Instituto de Ciências Exatas e Tecnológicas |
| Bolsa | PIBIC/CNPq |
| Conclusão de bolsa | Sim |
| Apoio financeiro | CNPq |
| Primeiro autor | Vitória Isabella de Araujo |
| Orientador | CASSIANO RODRIGUES DE OLIVEIRA |
| Outros membros | SIDNEY XAVIER DOS SANTOS, VANDER ALENCAR DE CASTRO |
| Título | Avaliação Comparativa da Capacitância Eletroquímica de Eletrodos com Nanotubos de Carbono Funcionalizados e Não Funcionalizados em Diferentes Eletrólitos |
| Resumo | O presente trabalho teve como objetivo avaliar o comportamento de um tipo de capacitor, o capacitor eletroquímico de dupla camada (EDLCs). Tipicamente, os capacitores eletroquímicos de camada dupla armazenam energia por pouco tempo, ao passo que a fornecem em altos valores. Na presente pesquisa, a caracterização inicial foi realizada utilizando técnicas como FTIR e DRX, foram analisados eletrodos a base de carvão ativo incorporados com nanotubos de carbono em diferentes proporções m/m. No entanto, os resultados não atingiram valores satisfatórios, visto que os materiais eram puros, isto é, sem qualquer tipo de tratamento. Portanto, foi realizado a funcionalização, oxidação do nanomaterial com água oxigenada 18% (v/v) para melhorar o desempenho como sensor químico, tendo em vista que a funcionalização modifica suas propriedades e amplia suas aplicações, permitindo interações com moléculas e materiais diversos (SOUZA FILHO; FAGAN, 2007). O objetivo principal foi avaliar o desempenho de eletrodos construídos a partir de carvão ativado e MWCNT, com variações m/m, aplicados como eletrodos de alta performance de baixo custo. Como objetivos específicos temos: avaliar a resposta dos eletrodos de MWCNT em meio a diferentes eletrólitos: HCl (1,0 mol/L), KCl (1,0 mol/L), NaOH (1,0 mol/L); avaliar como diferentes velocidades de varredura influenciam no desempenho dos eletrodos. Um ponto importante observado, foi que os eletrodos feitos com uma combinação de materiais (como 40% MWCNT e 60% CA) tiveram um desempenho melhor do que aqueles formados por apenas um material. No entanto, mesmo assim, os resultados ficaram abaixo do esperado, especialmente quando os nanotubos ainda não tinham sido funcionalizados. Após a realização da funcionalização, houve um aumento significativo na capacitância. Particularmente, os eletrodos com 40% de MWCNT funcionalizado se destacaram no eletrólito HCl, atingindo 3,158 mF/cm² a uma velocidade de varredura de 100 mV/s. Quando esses mesmos eletrodos foram testados em KCl e NaOH, os valores foram bem menores, o que mostrou que o HCl foi o eletrólito mais eficiente para esse tipo de material. Além disso, percebemos que velocidades de varredura mais baixas favorecem uma maior capacitância. Isso acontece porque essas velocidades proporcionam mais tempo para que os íons se difundam e se acomodem melhor nos poros do eletrodo. Essa tendência ficou bastante clara, especialmente no eletrodo com 40% de MWCNT, que chegou a 4,158 mF/cm² em 50 mV/s. Os resultados apontam que a funcionalização pode ser uma estratégia interessante para aprimorar a eficiência de supercapacitores, especialmente para sistemas que exigem rápida liberação de energia. Por fim, a otimização da composição dos eletrodos por meio da mistura de C.A. e MWCNT se mostrou uma alternativa economicamente viável para o desenvolvimento de dispositivos de armazenamento de energia. |
| Palavras-chave | Nanotubos de Carbono, Funcionalização, Capacitância Eletroquímica. |
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