Desenvolvimento e otimização de sistema eletroquímico assistido por micro-ondas
| dc.contributor.advisor1 | Souza, Ernesto Chaves Pereira de | |
| dc.contributor.advisor1Lattes | http://lattes.cnpq.br/1505400360366643 | |
| dc.contributor.advisor1orcid | https://orcid.org/0000-0003-1058-302X | |
| dc.contributor.author | Ramos Ribeiro Neto, João Francisco | |
| dc.contributor.authorlattes | https://lattes.cnpq.br/9740498200156445 | |
| dc.contributor.authororcid | https://orcid.org/0009-0000-9666-6509 | |
| dc.contributor.referee | Chierici Lopes, Mauro | |
| dc.contributor.referee | Sitta, Elton Fabiano | |
| dc.contributor.refereeLattes | http://lattes.cnpq.br/9184566860150155 | |
| dc.contributor.refereeLattes | http://lattes.cnpq.br/4326476348284298 | |
| dc.contributor.refereeorcid | https://orcid.org/0000-0002-7158-9292 | |
| dc.contributor.refereeorcid | https://orcid.org/0000-0003-3181-0076 | |
| dc.date.accessioned | 2025-12-03T12:13:11Z | |
| dc.date.issued | 2025-08-26 | |
| dc.description.abstract | In this work, the assembly of an electrochemical system coupled to a conventional microwave oven was optimized to investigate its feasibility for reproducible microwave-assisted electrochemistry. The study addressed the influence of the main system variables, such as the height of the electrode inside the microwave cavity, the electrolyte concentration, and the solution temperature, on the variation of the open-circuit potential during 7 s microwave pulses. The cleanliness of the system components was verified by cyclic voltammetry, and the solution resistance was evaluated by EIS. Several tools were specifically developed for this system, including custom-machined Teflon flow tubes and a laser positioner with magnetic mounting. The experiments performed using a 23 factorial design were successful mainly due to the reduction of the microwave oven’s input voltage, which prevented electrical arcing that previously damaged the system. The results showed that electrode height and electrolyte concentration are significant factors in the electrochemical response, contributing to a localized increase in temperature at the electrode surface. Comparison with computational simulations confirmed the validity of the experimentally observed trends, aligning with previous findings and demonstrating the effectiveness of the system in providing localized thermal assistance during electrochemical experiments. This study opens new possibilities for the application of microwaves in electrochemistry, presenting a simpler and more reproducible assembly method compared with those previously described in the literature. | eng |
| dc.description.resumo | Neste trabalho, a montagem de um sistema eletroquímico acoplado a um forno de micro-ondas convencional foi otimizada para investigar sua viabilidade na assistência eletroquímica de forma reprodutível. O estudo abordou a influência das principais variáveis do sistema, como a altura do eletrodo dentro da cavidade do micro-ondas, a concentração do eletrólito e a temperatura da solução na variação do potencial de circuito aberto durante pulsos de micro-ondas de 7 s. Foram verificadas a limpeza dos componentes do sistema via voltametria cíclica e sua resistência de solução via EIS. Algumas ferramentas foram desenvolvidas especificamente para este sistema, incluindo tubos de fluxo de Teflon usinados sob medida e um posicionador a laser com fixação magnética. Os experimentos feitos em planejamento fatorial 23, tiveram êxito principalmente pela redução da tensão de entrada do forno de micro-ondas, que evitou arcos elétrico que danificavam o sistema. Os resultados mostraram que a altura do eletrodo e a concentração do eletrólito também são os fatores significativos na resposta eletroquímica, contribuindo para um aumento localizado da temperatura na superfície do eletrodo. A comparação com simulações computacionais confirmou a validade das tendências observadas experimentalmente, alinhando-se com descobertas anteriores e demonstrando a eficácia do sistema na assistência térmica localizada durante experimentos eletroquímicos. Este estudo abre novas possibilidades para a aplicação de micro-ondas na eletroquímica, apresentando um método de montagem mais simples e reprodutível em comparação com os anteriormente descritos na literatura. | por |
| dc.description.sponsorship | Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) | |
| dc.identifier.citation | RAMOS RIBEIRO NETO, João Francisco. Desenvolvimento e otimização de sistema eletroquímico assistido por micro-ondas. 2025. Dissertação (Mestrado em Química) – Universidade Federal de São Carlos, São Carlos, 2025. Disponível em: https://repositorio.ufscar.br/handle/20.500.14289/23126. | |
| dc.identifier.uri | https://hdl.handle.net/20.500.14289/23126 | |
| dc.language.iso | por | |
| dc.publisher | Universidade Federal de São Carlos | |
| dc.publisher.address | Campus São Carlos | |
| dc.publisher.initials | UFSCar | |
| dc.publisher.program | Programa de Pós-Graduação em Química - PPGQ | |
| dc.rights | Attribution 3.0 Brazil | en |
| dc.rights.uri | http://creativecommons.org/licenses/by/3.0/br/ | |
| dc.subject | Sistema eletroquímico | por |
| dc.subject | Micro-ondas | por |
| dc.subject | Potencial de circuito aberto | por |
| dc.subject | Planejamento fatorial | por |
| dc.subject | Aquecimento localizado | por |
| dc.subject.cnpq | CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA | |
| dc.subject.cnpq | CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA::FISICO-QUIMICA::ELETROQUIMICA | |
| dc.subject.ods | 9. Indústria, Inovação e Infraestrutura | |
| dc.title | Desenvolvimento e otimização de sistema eletroquímico assistido por micro-ondas | por |
| dc.title.alternative | Development and optimization of a microwave-assisted electrochemical system | eng |
| dc.type | Dissertação |
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