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Tipo: | Artigo de Periódico |
Título: | ZnxCo(1− x) coatings from choline chloride-ethylene glycol deep eutectic solvent as electrocatalysts for hydrogen evolution reaction |
Autor(es): | Luna, Francisco Murilo Tavares de Rodriguez Junior, Deomar N. Sousa, Natália Gomes Oliveira, Thiago Mielle Brito Ferreira Abreu, Dieric S. Schwarzacher, Walther Neto, Pedro de Lima Correia, Adriana N. |
Palavras-chave em português: | Revestimentos metálicos;Solventes eutéticos profundos;Eletrocatálise |
Palavras-chave em inglês: | Metallic coatings;Deep eutectic solvents;Electrocatalysis |
CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA |
Data do documento: | 2023 |
Instituição/Editor/Publicador: | Journal of Electroanalytical Chemistry |
Citação: | RODRIGUES-JÚNIOR, Deomar N.; SOUSA, Natalia G.; LUNA, F. Murilo T.; OLIVEIRA, Thiago M.B.F.; ABREU, Dieric S.; SCHWARZACHER, Walther; LIMA-NETO, Pedro de; CORREIA, Adriana N. ZnxCo(1−x) coatings from choline chloride-ethylene glycol deep eutectic solvent as electrocatalysts for hydrogen evolution reaction. Journal of Electroanalytical Chemistry, v. 947, p. 117785, 2023. ISSN 1572-6657. Disponível em: <https://doi.org/10.1016/j.jelechem.2023.117785>. Acesso em: 29 nov. 2024. |
Resumo: | O hidrogénio emergiu como uma energia limpa e renovável e a sua produção através da divisão da água é uma tecnologia promissora. rota de produção. Porém, para atender a demanda em escala comercial, pesquisas com foco em soluções mais eficientes eletrocatalisadores são necessários. Neste trabalho, novas descobertas sobre revestimentos de Zn, Co e Zn-Co produzidos em eutética profunda solvente à base de cloreto de colina (ChCl) e etilenoglicol (EG) são relatados. Variando as concentrações de Íons Zn2+ e Co2+ em 1ChCl:2EG, eletrodepósitos cristalinos com controle fino de composição e morfologia foram obtidos, e que apresentam diferentes reatividades para eletrocatalisar a reação de evolução de hidrogênio (HER) em meio alcalino. O desempenho dos revestimentos metálicos é influenciado pela temperatura, devido a alterações na viscosidade, coeficiente de difusão iônica e transporte de carga no eletrólito. Os resultados também revelaram que o aumento o teor de Co nos revestimentos, ocorrem alterações na organização morfológica, estabilidade e área do eletrodo, que influenciam positivamente a produção de hidrogênio. Entre os diferentes revestimentos testados (Zn, Co, Zn96-Co4 e Zn3-Co97), Zn3-Co97 foi o mais promissor em termos de coeficiente de Tafel (108 mV dec–1), trocar corrente densidade (8,57 × 10− 6 A cm− 2) e sobrepotencial estimado para HER (333 mV a 10 mA cm− 2) em 1 mol L –1 KOH em 298,15 K, embora os outros materiais também apresentassem vantagens eletroquímicas sobre o substrato de Cu não modificado. Os dados relatados também reiteram o grande potencial eletroquímico dos revestimentos metálicos para separação de água e complementar a crescente procura energética de gás hidrogénio. |
Abstract: | Hydrogen has emerged as a clean and renewable energy and its production by water splitting is a promising production route. However, to meet the demand on a commercial scale, research focusing on more efficient electrocatalysts is necessary. In this work, new findings on Zn, Co and Zn-Co coatings produced in deep eutectic solvent based on choline chloride (ChCl) and ethylene glycol (EG) are reported. Varying the concentrations of Zn2+ and Co2+ ions in 1ChCl:2EG, crystalline electrodeposits with fine control of composition and morphology were obtained, and which present different reactivity to electrocatalyze the hydrogen evolution reaction (HER) in alkaline medium. The performance of metallic coatings is influenced by temperature, due to changes in viscosity, ionic diffusion coefficient and charge transport in the electrolyte. The results also revealed that increasing the Co content in the coatings, changes occur in the morphological organization, stability, and electrode area, which positively influence the hydrogen production. Among the different coatings tested (Zn, Co, Zn96-Co4 and Zn3-Co97), Zn3-Co97 was the most promising in terms of Tafel coefficient (108 mV dec–1), exchange current density (8.57 × 10− 6 A cm− 2) and overpotential estimated for HER (333 mV at 10 mA cm− 2) in 1 mol L–1 KOH at 298.15 K, although the other materials also showed electrochemical advantages over the unmodified Cu substrate. The reported data also reiterate the great electrochemical potential of metallic coatings for water splitting and complement the growing energy demand for hydrogen gas. |
URL do documento: | https://pdf.sciencedirectassets.com/271406/1-s2.0-S1572665723X00216/1-s2.0-S1572665723006458/main.pdf?X-Amz-Security-Token=IQoJb3JpZ2luX2VjEDsaCXVzLWVhc3QtMSJIMEYCIQDLkBR1sOu3uRuhM08vh%2FQw8bAJiViSGW%2BMo3IOSvbrAQIhALJrZ%2BMvS8sN09QMIraAFaReuMwcRxX7ZzU8ef1pQNifKrIFCGQQBRoMMDU5MDAzNTQ2ODY1Igz7b7T4HnAWFvRog%2FYqjwVAFboT%2BcWStig4V4nTh6AqKiUhwah193EYQrhdgeGulc9Kn1h02MDeHlu8q7GApFEN3okLwZdXyEaAy%2FlQXv8jxvOsg%2F1twzSYuA7CFRS6HQk9q%2Bs8r%2BLRwr5bWLTHGtogxLWG8EtbOKHZaFzIA9v%2FdyupGac%2BRBwRyX8O1l9U95Nyr3%2FV%2FMwuVTCTtULM4xFD%2FH%2BWahYUBSl9yEuGmhW28Bg01hfrNAfTZxRE6ZHmcYImxNGh4dvAtalNUQa6JPI%2BO070nYNIRqE5EJhtzA6UaJOw8%2BjNdpwjjnHAkia6F43IkFmUCzh%2B6wvwwiNuTuieslLTMxnQNpN8QW%2Fs8eU%2FBVVs1gW%2FrWExVLGWmBtY55BP15Ke9EW2l2QJPfIFGGzToXSpLrW34EVWxp4RVObBxiXmJkaOC74jpxShCoOLZQxYEzxLGw9Q3eRsWo7S0v%2FX06lwCY7Y2N29G2D8SIvO4HVQBVi9bvsU1ePs8WAOKIP05FKWu%2BA7Mnltp9cCTYp1ME5maesgOHV2%2Be8x4J0ec8XP18Wf4Us8HPAp2j6DEdeA2kS61qBzTmoHg9ksbf0O%2F5m%2FMo3fHh13Nkec%2F3U%2BqUvmURrx6PRtQ9aCCeGON7XT07zLrGIUOeprj6%2FFCgmFWzEU8pPx4yNExJAr8pHvrwsA%2FrB5hfKxSm363F7I5RYBB0gW4gX0OOLEaivlWz%2B8AfY5paspOnLxdR0nRRCDftztEPz5ht3JFWfOawFK3j1gux8GSIwUkEF%2Fjg%2F%2Ff9cO9itriOYp8jDrWo7%2Fpadl4Vz6q8DIGbbHXTroehK0MCQ9m8lidrT%2Byc0VXa4MmPv%2Fs60ZXsN8PnMtRHhj1oDkDd%2F%2FWspP%2FsllXYHW5NK6MLeH%2FbYGOrABtugmaHpLT2DYlsT47qXjHBAZjwgn5wm%2B%2FvN%2F3EWOlU%2F5qG1q0RTjwGPozLNJRaC2atLMKWNff9mS13FndqE%2BUyP4zpYM48BRoUkvaCv%2BbO6dMuhdHUwcr8%2FD%2BRH0VieMI4fvpsZ7mgH1QvMZ%2FfCzpRB5TLrPiXoypv7PBdkkRfB58pyTwMu4gZiuGIPNiAUYxWBpZxcdKX1gz1erW8AkEVwhv1PKjwgEmYYO%2B9YacI0%3D&X-Amz-Algorithm=AWS4-HMAC-SHA256&X-Amz-Date=20240909T193649Z&X-Amz-SignedHeaders=host&X-Amz-Expires=300&X-Amz-Credential=ASIAQ3PHCVTYUTZVSM3H%2F20240909%2Fus-east-1%2Fs3%2Faws4_request&X-Amz-Signature=9b2ae6826e0849f28063c5682d0112549b3927399fd64fdf4313137920cc69e7&hash=189f9872b4067531ca164e691ceb8352c08278d47d5a1034f96d8193a2e7c4bc&host=68042c943591013ac2b2430a89b270f6af2c76d8dfd086a07176afe7c76c2c61&pii=S1572665723006458&tid=spdf-4c01c4cb-3523-4368-9be9-68bb5927e99f&sid=6550d1f25d803648092802e8f5d61c23fb99gxrqa&type=client&tsoh=d3d3LnNjaWVuY2VkaXJlY3QuY29t&ua=071d5c015657025157&rr=8c09a1198a542743&cc=br |
URI: | http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/79027 |
Identificador DOI: | https://doi.org/10.1016/j.jelechem.2023.117785 |
ISSN: | 1572-6657 |
ORCID do(s) Autor(es): | https://orcid.org/0000-0002-9611-2909 https://orcid.org/0000-0002-1858-8549 https://orcid.org/0000-0002-3357-0160 |
Currículo Lattes do(s) Autor(es): | 9515868229218114 http://lattes.cnpq.br/8895415857203362 http://lattes.cnpq.br/3774546047407970 http://lattes.cnpq.br/2969689646961586 http://lattes.cnpq.br/7500109652248564 |
Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
Aparece nas coleções: | DEQ - Artigos publicados em revista científica |
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