Use este identificador para citar ou linkar para este item:
http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/85964| Tipo: | Tese |
| Título: | Eletrodeposição de Snx-In(1−x) e NixMo(1−x) a partir de cloreto de colina e etilenoglicol |
| Título em inglês: | Electrodeposition of Snx-In(1−x) and NixMo(1−x) from choline chloride and ethylene glycol |
| Autor(es): | Sousa, Natalia Gomes |
| Orientador: | Correia, Adriana Nunes |
| Coorientador: | Casciano, Paulo Naftali da Silva |
| Palavras-chave em português: | Eletrodeposição;Solvente eutético profundo;Simulação computacional;Eletrocatálise |
| Palavras-chave em inglês: | Electrodeposition;Deep eutectic solvent;Computer simulation;Electrocatalysis |
| CNPq: | CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA |
| Data do documento: | 2025 |
| Citação: | SOUSA, Natalia Gomes. Eletrodeposição de Snx-In(1−x) e NixMo(1−x) a partir de cloreto de colina e etilenoglicol. 2025. Tese (Doutorado em Química) - Programa de Pós-Graduação em Química, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2025 |
| Resumo: | O objetivo deste trabalho foi eletrodepositar sob controle potenciostático, revestimentos de SnIn e NiMo em meio de solvente eutético constituído por cloreto de colina (ChCl) e etilenoglicol (EG) na proporção 1:2 (1ChCl:2EG). Para os revestimentos SnIn, usou-se soluções contendo SnCl2 0,025 mol L−1 e/ou InCl3 0,025 mol L−1; para os revestimentos NiMo, usou-se NiCl2 0,4 mol L−1 e Na2MoO4.H2O 0,025 mol L−1. A caracterização dos revestimentos ocorreu por microscopia eletrônica de varredura (MEV), espectroscopia de energia dispersiva de raios-X (EDS) e difração de raios-X (DRX). As morfologias dos revestimentos de SnIn a 298 K foram de cristalitos cúbicos para um arranjo mais denso e com formas interligadas de −1,0 V para −1,4 V, enquanto a 343 K, camadas irregulares foram observadas para −1,4 V. O teor de Sn foi sempre maior que o de In, aumentando ligeiramente com o aumento do potencial de deposição, porém a temperatura não afetou essa tendência. Para os revestimentos NiMo a morfologia obtida a 298 K resultou em um filme fino tanto para Ni quanto para NiMo, evidenciados pela presença de ranhuras provenientes do tratamento de superfície. A 343 K para Ni, formou-se nódulos e em NiMo a morfologia foi similar a couve-flor e compacta. A temperatura facilitou a deposição de Mo, pois os resultados de EDS indicaram que Mo aumentou aproximadamente três vezes a 343 K, resultando em 4% de Mo. As simulações computacionais foram realizadas para ambos os revestimentos, usando teoria do funcional da densidade (TFD). Para SnIn avaliou-se o comportamento dos íons Sn2+ e In3+ Os resultados indicaram que ambos os cátions interagiram mais fortemente com o íon Cl− do que com o EG e mostraram nenhuma interação com ChCl. Para os revestimentos NiMo, estudou-se sua aplicação para reação de desprendimento de hidrogênio (RDH), observou-se que o melhor desempenho e estabilidade foi obtido para o revestimento Ni96Mo4 pois foi o que apresentou menores valores de sobrepotencial e maiores valores de corrente de troca. As simulações computacionais foram realizadas para as superfícies Ni100 e Ni96Mo4, e obteve-se valores de energia de Gibbs iguais a −4,15 e −2,31 kcal mol−1, respectivamente. Esses valores de energia de Gibbs, concordaram com os resultados obtidos experimentalmente e Ni96Mo4 foi o melhor revestimento para RDH. |
| Abstract: | The objective of this work was to electrodeposit, under potentiostatic control, SnIn and NiMo coatings in a eutectic solvent medium consisting of choline chloride (ChCl) and ethylene glycol (EG) in a 1:2 ratio (1ChCl:2EG). For SnIn coatings, solutions containing 0.025 mol L−1 SnCl2 and/or 0.025 mol L−1 InCl3 were used; for NiMo coatings, 0.4 mol L−1 NiCl2 and 0.025 mol L−1 Na2MoO4.H2O were used. The characterization of the coatings was performed using scanning electron microscopy (SEM), energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDS), and X-ray diffraction (XRD). The morphologies of the SnIn coatings at 298 K varied from cubic crystallites to a denser arrangement with interconnected forms from −1.0 V to −1.4 V. At 343 K, irregular layers were observed at −1.4 V. The Sn content was always higher than that of In, increasing slightly with increasing deposition potential, but the temperature did not affect this trend. For the NiMo coatings, the morphology obtained at 298 K resulted in a thin film for both Ni and NiMo, evidenced by the presence of grooves from the surface treatment. At 343 K, nodules formed for Ni, and for NiMo, the morphology was similar to a cauliflower and compact. The temperature facilitated Mo deposition, as indicated by EDS results, which showed a threefold increase in Mo at 343 K, resulting in 4% Mo. Computational simulations were performed for both coatings using density functional theory (DFT). For SnIn, the behavior of the Sn2+ and In3+ ions was evaluated. The results indicated that both cations interacted more strongly with the Cl− ion than with EG and showed no interaction with ChCl. For the NiMo coatings, their application for the hydrogen evolution reaction (HER) was studied. It was observed that the best performance and stability were achieved with the Ni96Mo4 coating, as it exhibited the lowest overpotential and highest exchange current values. Computational simulations were performed for the Ni100 and Ni96Mo4 surfaces, yielding Gibbs energy values of −4.15 and −2.31 kcal mol−1, respectively. These Gibbs energy values agreed with the experimental results, and Ni96Mo4 was found to be the best coating for HER. |
| URI: | http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/85964 |
| ORCID do(s) Autor(es): | https://orcid.org/0000-0001-7588-1330 |
| Currículo Lattes do(s) Autor(es): | http://lattes.cnpq.br/8895415857203362 |
| ORCID do Orientador: | https://orcid.org/0000-0002-3357-0160 |
| Currículo Lattes do Orientador: | http://lattes.cnpq.br/7500109652248564 |
| Currículo Lattes do Coorientador: | http://lattes.cnpq.br/5784810739612982 |
| Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
| Aparece nas coleções: | DQAFQ - Teses defendidas na UFC |
Arquivos associados a este item:
| Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
|---|---|---|---|---|
| 2025_tese_ngsousa.pdf | 2,64 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |
Os itens no repositório estão protegidos por copyright, com todos os direitos reservados, salvo quando é indicado o contrário.