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dc.contributor.authorSilva, Mitchell González Soares da
dc.date.accessioned2021-01-04T11:34:54Z
dc.date.available2021-01-04T11:34:54Z
dc.date.issued2020-03-27
dc.identifier.citationSILVA, Mitchell González Soares da. Obtenção de sulfetos metálicos (M= Ni, Mo) pelo método solvotermal assistido por micro-ondas aplicados na reação de desprendimento de hidrogênio. 2020. Tese (Doutorado em Química) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2020. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/13610.*
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/13610
dc.description.abstractIn general, transition metal sulfides show good activity in the Hydrogen Evolution Reaction (HER). Some of these metals, such as Mo and Ni, arouse interest in the area of electrocatalysis, since they are more abundant and very cheap than Platinum (Pt). For this hydrogen production route to be viable, we need to develop new materials that are active and stable and capable of replacing Pt. This thesis addresses the obtaining of Ni and Mo sulfides with different sulfur precursors or combined nanostructures of these two sulfides obtained by the microwave-assisted solvothermal method for application in the HER in alkaline and acid medium. The electrochemical activity was evaluated by linear sweep voltammetry curves in the cathodic direction, Tafel plots and electrochemical impedance spectroscopy (EIS). Stability was assessed by chronoamperometry or cyclic voltammetry. The nickel sulfide phases (h-NiS and o-Ni9S8) obtained from Tioureia and 1-dodecanoltiol at 200 ° C showed respectively overpotential (η) of -230 and -260 mV to deliver a current density of 10 mA cm-2 in 1M NaOH. The molybdenum sulfides (MoS2) obtained from 1-dodecanethiol and ammonium tetratiomolybdate at 260 °C showed η = -282 and η = -215 mV respectively to deliver 10 mA cm-2 in 0.5 M H2SO4. For the h-NiS/MoS2 composites, the best performances were observed for the largest coverage of the MoS2 sheets with h-NiS nanoparticles (h NiS/MoS2 5:1 and h NiS/MoS2-TTMA 5:1 composites), showing η = -193 mV and η = -150 mV respectively to deliver 10 mA cm-2. The MoS2/RGO 175/20 m/m composite showed η = -181 mV to deliver 10 mA cm-2 to the HER in 0.5 M H2SO4. Tafel slopes between 40 and 120 mV/dec indicate the Volmer-Heyrovsky mechanism for all materials. The results obtained demonstrate that the microwave method was efficient to obtain the phases of nickel sulfide and molybdenum sulfide from different sulfur precursors, and the activities displayed by the materials are of values close to the best ones already reported.eng
dc.description.sponsorshipConselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)por
dc.language.isoporpor
dc.publisherUniversidade Federal de São Carlospor
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil*
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/*
dc.subjectMicro-ondaspor
dc.subjectSulfetos metálicospor
dc.subjectRDHpor
dc.subjectEletrocatálisepor
dc.subjectMicrowaveeng
dc.subjectMetal sulfideseng
dc.subjectHEReng
dc.subjectElectrocatalysiseng
dc.titleObtenção de sulfetos metálicos (M= Ni, Mo) pelo método solvotermal assistido por micro-ondas aplicados na reação de desprendimento de hidrogêniopor
dc.title.alternativeObtaining metal sulfides (M = Ni, Mo) by the solvotermal method assisted by microwave applied in the hydrogen evolution reactioneng
dc.typeTesepor
dc.contributor.advisor1Leite, Edson Roberto
dc.contributor.advisor1Latteshttp://lattes.cnpq.br/1025598529469393por
dc.description.resumoOs sulfetos de metais de transição de uma forma geral apresentam boa atividade na Reação de Desprendimento de Hidrogênio (RDH). Alguns desses metais como Mo e Ni despertam interesse na área de eletrocatálise por serem mais abundantes e bem baratos que a Platina (Pt). Para que a produção de hidrogênio por essa rota seja viável, é preciso que desenvolvamos novos materiais que sejam ativos e estáveis capazes de substituir a Pt. Esta tese aborda a obtenção de sulfetos de Ni e de Mo com diferentes precursores de enxofre ou nanoestruturas combinadas desses dois sulfetos obtidos pelo método solvotermal assistido por micro-ondas para aplicação na RDH em meio alcalino e em meio ácido. A atividade eletroquímica foi avaliada por curvas de voltametria de varredura linear no sentido catódico, diagramas de Tafel e por espectroscopia de impedância eletroquímica (EIE). A estabilidade foi avaliada por cronoamperometria ou por voltametria cíclica. As fases de sulfetos de níquel (h-NiS e o-Ni9S8) obtidas a partir de Tioureia e 1-dodecanoltiol a 200 °C apresentaram respectivamente sobrepotenciais (η) de -230 e -260 mV para entregar uma densidade de corrente de 10 mA cm-2 em NaOH 1M. Os sulfetos de molibdênio (MoS2) obtidos a partir 1 dodecanotiol e tetratiomolibdato de amônio a 260 °C apresentaram η= -282 e η= -215 mV respectivamente para entregar 10 mA cm-2 em H2SO4 0,5 M. Para os compósitos h-NiS/MoS2, os melhores desempenhos foram observados para o maior recobrimento das folhas de MoS2 com as nanopartículas de h-NiS (compósitos h NiS/MoS2 5:1 e h NiS/MoS2-TTMA 5:1), apresentando η= -193 mV e η= -150 mV respectivamente para entregar 10 mA cm-2. O compósito MoS2/OGR 175/20 m/m apresentou η= -181 mV para entregar 10 mA cm-2 na RDH em H2SO4 0,5 M. As inclinações de Tafel entre 40 e 120 mV/dec indicam o mecanismo Volmer-Heyrovsky para todos os materiais. Os resultados obtidos demonstram que o método de micro-ondas foi eficiente para a obtenção das fases de sulfeto de níquel e de molibdênio a partir de diferentes precursores de enxofre e as atividades exibidas são de valores próximos dos melhores já reportados.por
dc.publisher.initialsUFSCarpor
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Química - PPGQpor
dc.subject.cnpqCIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICApor
dc.description.sponsorshipIdCNPq: 141680/2015-6por
dc.publisher.addressCâmpus São Carlospor
dc.contributor.authorlatteshttp://lattes.cnpq.br/2014370747963027por


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