“Bicentenário da Independência: 200 anos de ciência, tecnologia e inovação no Brasil e 96 anos de contribuição da UFV”.
8 a 10 de novembro de 2022
Trabalho 16625
| ISSN | 2237-9045 |
|---|---|
| Instituição | Universidade Federal de Viçosa |
| Nível | Graduação |
| Modalidade | Pesquisa |
| Área de conhecimento | Ciências Exatas e Tecnológicas |
| Área temática | Química Inorgânica |
| Setor | Departamento de Química |
| Bolsa | Não se Aplica |
| Conclusão de bolsa | Não |
| Primeiro autor | Yago Henrique Carvalho Fernandes |
| Orientador | GARBAS ANACLETO DOS SANTOS JUNIOR |
| Outros membros | LEONARDO LUIZ OKUMURA, Maria Eduarda Pereira Corrêa, TIAGO ALMEIDA SILVA |
| Título | Avaliação do efeito da temperatura e razão molar de precursores na síntese de Análogos ao Azul da Prússia na presença de agente complexante para aplicações eletroquímicas |
| Resumo | Análogos ao Azul da Prússia (PBAs) são polímeros de coordenação de estrutura geral AxM[M’(CN)6] (MHCF) - sendo A um metal alcalino e M/M’ metais de transição. A escolha do par M/M’ leva o material a apresentar diferentes comportamentos eletroquímicos, já que podem ser eletroquimicamente ativos ou inativos. Entre as várias aplicações dos PBAs se destacam as eletroquímicas, podendo ser aplicados como materiais ativos em baterias de íons-Li, supercapacitores híbridos (SC) e em sensores. Os PBAs com M=Mn e M’=Fe são materiais promissores devido seu baixo custo de produção, abundância do Fe e Mn e a presença de espécias eletroquimicamente ativas (Fe/Mn). Isso leva a um aumento na janela de trabalho e possibilidade de uso como espécie catalisadora em processos de altos potenciais e de baixos potenciais. Levando isso em consideração, o presente trabalho teve como objetivo a síntese química de PBAs de Mn (MnHCF) na presença de agentes complexantes (limitantes de crescimento de partícula) e a avaliação das razões molares entre os precursores e das temperturas de síntese. As sínteses foram realizadas pelo método de co-precipitação com a utilização de citrato de potássio, como agente complexante. Para esse estudo, foram realizadas 5 sínteses, variando as proporções entre as concentrações do metal e do hexacianoferrato (Mn2+:HCF), mantendo constante a proporção de HCF:citrato (1:2,5). Foram sintetizados: MnHCF em temperatura ambiente na proporção 3:2 (3:2 – 25oC); MnHCF em temperatura ambiente na proporção de 1:1 (1:1 – 25oC); MnHCF a 50° C na proporção 1:1 (1:1 – 50oC); MnHCF em temperatura ambiente na proporção de 2:1,5 (2:1,5 – 25oC); MnHCF a 50° C na proporção 2:1,5 (2:1,5 – 50oC). Por meio do DRX, percebeu-se a formação de células unitárias de estrutura cúbica, para o (3:2 – 25oC), e estrutura romboédrica, para os demais. Além disso, através do FTIR observou-se a presença de uma banda em 2060 cm-1, característica de coordenação de cianeto em todas as sínteses, e uma banda em 3320 cm-1, característica de água intersticial, apenas no (3:2 – 25oC). Por fim, a partir da voltametria cíclica, observou-se a presença de dois pares de picos, relacionados aos processos de Fe2+/3+ e Mn2+/3+. O material 1:1 – 50oC apresentou a maior densidade de corrente anódica e catódica, além de uma menor diferença entre os picos catódicos e anódicos. Isso indica que o material teve o melhor desempenho eletroquímico e uma maior reversibilidade, indicativo de possibilidade de aplicação em sensores eletroquímicos. Já, para a aplicação em SC, os valores de capacitância de cada material (a 10 mV s-1) foram obtidos, tal que configurou-se a seguinte relação: 1:1 – 50oC (33,55 F g-1) > 1:1 – 25°C (27,36 F g-1) > 3:2 – 25oC (19,03 F g-1) > 2:1,5 – 50°C (15,56 F g-1) > 2:1,5 – 25oC (15,28 F g-1). Isso indica, mais uma vez que o material 1:1 – 50oC apresentou o melhor desempenho eletroquímico, também para aplicação como material ativo em SCs. |
| Palavras-chave | Azul da Prússia, Sensor Eletroquímico, Supercapacitor |
| Forma de apresentação..... | Vídeo |
| Link para apresentação | Vídeo |
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