Banca de QUALIFICAÇÃO: MILENA KOWALCZUK MANOSSO AMORIM

Uma banca de QUALIFICAÇÃO de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : MILENA KOWALCZUK MANOSSO AMORIM
DATA : 28/07/2021
LOCAL: Plataforma Google Meet, às 09:00h
TÍTULO:

Síntese e caracterização de Redes Metalorgânicas (MOFs) e cerâmicas derivadas de MOF como materiais de eletrodos para supercapacitores.

PALAVRAS-CHAVES:

Redes metalorgânicas. Óxidos. Coin cells. Supercapacitores.

PÁGINAS: 67
RESUMO:

A maneira como armazenamos energia tem influenciado as atividades humanas desde o início da civilização. Nas últimas décadas, a preocupação com os impactos que os combustíveis fósseis causam no meio-ambiente tem aumentado. A utilização de energias mais limpas e renováveis tem sido muito incentivada, e o armazenamento de energia eletroquímica é parte importante da integração destes recursos renováveis com a infraestrutura já existente. Neste trabalho, MOFs de manganês e cobre foram sintetizadas através do método sonoquímico e dopadas com cobalto usando a técnica de impregnação úmida. As MOF bimetálicas foram obtidas com Co bem distribuído na estrutura, variando de 11,62 a 25,79% nas amostras de Mn-MOF e 1,98 % na amostra de Cu-MOF. As MOFs foram caracterizadas por Difração de Pó de Raio X (XRD), Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR), Análise Termogravimétrica (TGA), Microscopia Eletrônica de Varredura (SEM) e Espectroscopia de Energia Dispersiva (EDS). A MOF à base de manganês e os seus óxidos foram eletroquimicamente caracterizados por Voltametria Cíclica (CV) e curva de carga. O processo de impregnação afetou a morfologia das partículas da MOF original introduzindo fissuras e irregularidades na superfície de suas partículas, mas os resultados de difração de raio-X mostraram que a estrutura original é preservada. Para obter os óxidos, Mn-MOF foi termolisada durante uma hora a 600 ºC e 650 ºC, e Mn/Co-MOF foi termolisada durante uma hora e duas horas, a 600 ºC e 650 ºC. A presença de Co nas nanopartículas pareceu impedir a aglomeração, uma vez que estruturas achatadas apareceram em óxidos de Mn/Co, diferentemente dos grandes aglomerados que foram observados nos óxidos de Mn. O óxido de Mn/Co termolisado durante duas horas a 650 ºC apresentou folhas bem separadas e definidas com espessura estimada em 104 nm; estas estruturas não foram observadas na amostra preparada em apenas uma hora. O tamanho médio de partículas de Mn-MOF e Mn/Co-MOF foi estimado em 1139 e 585 nm, respectivamente. O óxido obtido a partir de Mn-MOF termolisada a 600 ºC durante uma hora apresentou tamanho médio de partícula de 106 nm, quase três vezes maior do que os 34 nm obtidos para Ox-Mn/Co nas mesmas condições. Para óxidos obtidos à 650 ºC ou a 600 ºC 2h o tamanho médio de partícula não foi significativamente influenciado pela duração da termólise, variando de 46 a 51 nm para todas as amostras. Protótipos de supercapacitores foram montados em coin cells usando MnO₂ comercial, Mn-MOF, Mn/Co-MOF e seus óxidos derivados como eletrodos. As curvas de carga e voltamogramas dos dispositivos foram analisados, e estes apresentaram comportamento supercapacitivo mais acentuado durante os primeiros ciclos do ensaio de voltametria.

MEMBROS DA BANCA:
Presidente - 2163324 - JOANNA ELZBIETA KULESZA
Interna - 2330165 - MARIA GORETI CARVALHO PEREIRA
Externo à Instituição - RODRIGO DA SILVA VIANA - UFPE
Externa à Instituição - ADRIANA SCOTTON ANTONIO CHINELATTO - UEPG