Banca de QUALIFICAÇÃO: OTAVIO AUGUSTO LIMA ALVES

Uma banca de QUALIFICAÇÃO de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE: OTAVIO AUGUSTO LIMA ALVES
DATA : 23/07/2025
LOCAL: online
TÍTULO:

Desenvolvimento de eletrolisador de menor custo para conversao de energia em hidrogenio verde

PALAVRAS-CHAVES:

LIG; Eletrólise alcalina; Óxido de cobalto; hidrogênio verde

PÁGINAS: 75
RESUMO:

O presente trabalho expõe o desenvolvimento de eletrodos autossuportados de grafeno induzido
a laser de CO2 (LIG) modificados com óxido de cobalto sintetizados in situ pela mesma técnica
para aplicação na reação de evolução de oxigênio (ânodo eletrolítico). Os eletrodos compósitos
foram caracterizados sob os aspectos morfológico, composicional, elementar, espectroscópico,
estrutural e eletroquímico, visando um entendimento abrangente do processo eletrocatalítico e a

determinação de parâmetros relevantes para a aplicação do material. Dentre os principais
resultados obtidos, destaca-se a caracterização completa da conversão da poliimida em grafeno
induzido a laser (LIG), com a definição de parâmetros ideais para a síntese do material. Os
eletrodos compósitos apresentaram modificações estruturais significativas na matriz de carbono,
resultando em melhorias nas propriedades elétricas. A deposição do eletrocatalisador sobre a
superfície do LIG levou à formação de óxido cobaltoso (CoO) com morfologia esférica,
uniformemente distribuído sobre as folhas de grafeno, com diâmetro médio de partículas
estimado em 30 ± 13,4 nm. A composição elementar do material revelou uma predominância de
carbono (85,4%), seguido de cobalto (10,1%) e oxigênio (5,5%). O desempenho eletrocatalítico
foi avaliado por técnicas potenciodinâmicas e estáticas (voltametria de varredura linear,
voltametria cíclica e cronoamperometria e cronopotenciometria) e espectroscopia de impedância
eletroquímica (EIS). Os valores obtidos para sobrepotencial (sob corrente de 10 mA cm-2),
declive de Tafel, capacitância de dupla camada elétrica e resistência de transferência de carga
para a melhor condição encontrada foram de 388.0 ± 3.6 mV, 65,8 mV dec-1, 14.9 ± 4.0 mF cm-2
e 14.9 ± 1.4 Ω, respectivamente. A estabilidade do material foi avaliada, demonstrando que a
passivação da superfície do LIG com o CoO é de vital importância para a aplicação do material
compósito, estendendo o tempo de vida do eletrodo de carbono puro de 800 segundos para 12
horas no regime de 10 mA cm-2. A viabilidade dos eletrodos autossuportados também foi
avaliada em termos de perdas ôhmicas, na qual fica claro que a resistividade do material de
carbono é inadequada para realizar a coleta de corrente, apesar da boa atividade catalítica da
superfície LIG-CoO.

 

MEMBROS DA BANCA:
Presidente - 2163324 - JOANNA ELZBIETA KULESZA BARROS
Externa à Instituição - LUCIA HELENA MASCARO
Externo à Instituição - SHERDIL KHAN - UFRGS