Aplicação de carbono vítreo monolítico para produção de eletrodos a partir da resina furfurílica com diferentes variações de pH
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Data
2015-12-11
Autores
Sá, Estefane Barbosa [UNESP]
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Editor
Universidade Estadual Paulista (Unesp)
Resumo
Nowadays, we live in a time of rapid research for technological advances, in a way that this pursuit of new technologies is deeply connected to the diversity of new materials that have been developed by mankind. It deals with issues such as materials with enhanced properties which offer better quality, less cost and high performance, while they are accessible both in their production and moment of operation. In this context, it was required to develop electrodes that were easy to prepare as well as which present high electric conductivity and good mechanic proprieties by using carbonaceous material as basis. For this reason, the best parameters of the furfuryl resin cures were established with different pH variations through viscosimetric measurements and differential scanning calorimetry. By scanning electron microscopy (SEM) was possible to identify an increased porosity in the samples with pH 7 and pH 8, as compared to samples with lower pH content. After carbonization of the material, the characterization of monolithic glassy carbon was held by means of FT-IR techniques, Raman spectroscopy, X-ray diffraction and cyclic voltammetry. The spectra showed that the change in pH does not have significant influence on the crystallographic ordering of the material and its structural characteristics. As for the electrochemical character, the CVM electrodes showed excellent response, with good reversibility and wide potential window. Some voltammetric curve deviations were only observed for the sample with pH 4, which may be related to processing parameters adopted
Vivemos hoje em um momento de acelerada busca por avanços tecnológicos, de maneira que essa busca está intimamente ligada à diversidade de novos materiais que têm sido desenvolvidos pelo homem. Tratam-se de materiais com propriedades melhoradas, que oferecem maior qualidade, menor custo e alto desempenho, ao mesmo tempo em que são acessíveis tanto em seu manuseio, quanto em produção. Nesse contexto, procurou-se desenvolver eletrodos de fácil preparação, que apresentassem alta condutividade elétrica e boas propriedades mecânicas, adotando-se como base um material carbonoso. Para isso, foram estabelecidos os parâmetros ideais da cura da resina furfurílica com diferentes variações de pH, a partir das medidas viscosimétricas e de calorimetria exploratória diferencial. Através da microscopia eletrônica de varredura (MEV) foi possível identificar um aumento da porosidade nas amostras com pH 7 e pH 8, quando comparadas às amostras com menor teor de pH. Após a carbonização do material, realizou-se a caracterização do carbono vítreo monolítico por meio das técnicas FT-IR, espectroscopia Raman, Difração de Raios-X e Voltametria Cíclica. Os espectros obtidos mostraram que a variação do pH não exerce influência significativa sobre a ordenação cristalográfica do material e suas características estruturais. Quanto ao caráter eletroquímico, os eletrodos de CVM apresentaram excelente resposta, com boa reversibilidade e ampla janela de potencial. Alguns desvios na curva voltamétrica foram observados somente para a amostra com pH 4, o que pode estar relacionado aos parâmetros de processamento adotados
Vivemos hoje em um momento de acelerada busca por avanços tecnológicos, de maneira que essa busca está intimamente ligada à diversidade de novos materiais que têm sido desenvolvidos pelo homem. Tratam-se de materiais com propriedades melhoradas, que oferecem maior qualidade, menor custo e alto desempenho, ao mesmo tempo em que são acessíveis tanto em seu manuseio, quanto em produção. Nesse contexto, procurou-se desenvolver eletrodos de fácil preparação, que apresentassem alta condutividade elétrica e boas propriedades mecânicas, adotando-se como base um material carbonoso. Para isso, foram estabelecidos os parâmetros ideais da cura da resina furfurílica com diferentes variações de pH, a partir das medidas viscosimétricas e de calorimetria exploratória diferencial. Através da microscopia eletrônica de varredura (MEV) foi possível identificar um aumento da porosidade nas amostras com pH 7 e pH 8, quando comparadas às amostras com menor teor de pH. Após a carbonização do material, realizou-se a caracterização do carbono vítreo monolítico por meio das técnicas FT-IR, espectroscopia Raman, Difração de Raios-X e Voltametria Cíclica. Os espectros obtidos mostraram que a variação do pH não exerce influência significativa sobre a ordenação cristalográfica do material e suas características estruturais. Quanto ao caráter eletroquímico, os eletrodos de CVM apresentaram excelente resposta, com boa reversibilidade e ampla janela de potencial. Alguns desvios na curva voltamétrica foram observados somente para a amostra com pH 4, o que pode estar relacionado aos parâmetros de processamento adotados
Descrição
Palavras-chave
Carbonização, Resinas compostas, Eletrodos, Carbonization
Como citar
SÁ, Estefane Barbosa. Aplicação de carbono vítreo monolítico para produção de eletrodos a partir da resina furfurílica com diferentes variações de pH. 2015. 61 f. Trabalho de conclusão de curso (Bacharelado - Engenharia de Materiais) - Universidade Estadual Paulista, Faculdade de Engenharia de Guaratinguetá, 2015.