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Title: Efeito da substituição de titânio por estanho no comportamento eletroquímico do sistema Ti/RuxN1-xO2, com N igual a Ti ou Sn.
Other Titles: Effect of titanium substitution by tin on the electrochemical behavior of the Ti / RuxN1-xO2 system, with N equal to Ti or Sn.
???metadata.dc.creator???: SANTOS, Andarair Gomes dos.
???metadata.dc.contributor.advisor1???: VILAR, Eudésio Oliveira.
GOMES, Gilmar de Almeida.
???metadata.dc.contributor.referee1???: CAVALCANTI, Eliane Bezerra.
???metadata.dc.contributor.referee2???: NAHUI, Flora Nelly Bravo de.
???metadata.dc.contributor.referee3???: TONHOLO, Josealdo.
???metadata.dc.contributor.referee4???: ZANTA, Carmem Lucia de P. e Silva.
Keywords: Misturas Condutoras de Óxidos;Dióxido de Rutênio;Dióxido de Estanho;Eletroflotação;Célula Eletroquímica;Soluções Precursoras;Conductive Oxide Mixtures;Ruthenium Dioxide;Tin Dioxide;Electroflotation;Electrochemical Cell;Precursor Solutions
Issue Date: 10-Dec-2004
Publisher: Universidade Federal de Campina Grande
Citation: SANTOS, Andarair Gomes dos. Efeito da substituição de titânio por estanho no comportamento eletroquímico do sistema Ti/RuxN1-xO2, com N igual a Ti ou Sn. 2004. 90f. (Dissertação) Mestrado em Engenharia Química, Curso de Mestrado em Engenharia Química, Centro de Ciências e Tecnologia, Universidade Federal da Paraíba - Campus II Campina Grande - Paraíba - Brasil, 2004. Disponível em: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/7116
???metadata.dc.description.resumo???: A fim de investigar a influência da substituição de titânio por estanho sobre as propriedades eletroquímicas dos eletrodos, Ti//RuxN1.x02, com N igual a titânio ou estanho e 0 < x < 0,3, os mesmos foram caracterizados eletroquimicamente a partir das técnicas exsitu (imagens metalográficas) e in-situ (voltametria cíclica) e suas propriedades eletrocatalíticas a partir de curvas de Tafel. O método para preparação dos eletrodos foi decomposição térmica e, como solventes o isopropanol ou HCI 1:1 (v/v). O objetivo geral foi a preparação, caracterização e estudos eletrocatalíticos de novos materiais de óxidos condutores aplicados no processo de separação óleo/água através da tecnologia eletroquímica. Foi realizado também, um estudo do tamanho das bolhas de gás cloro geradas na superfície dos eletrodos, onde as mesmas foram analisadas em função do potencial aplicado e da composição do material eletródico. As bolhas produzidas foram agrupadas em dois conjuntos de tamanho de acordo com os resultados, 0,20 mm e 0,25 a 0,40 mm. A micrografia apresentou característica de "barro rachado" para todos os eletrodos. Os eletrodos com 100% Ru02 apresentaram grãos menores para o eletrodo preparado a partir de RuCl3 em isopropanol quando comparado com HCI 1:1 (v/v)). Os voltamogramas cíclicos (NaCI 1,0 mol dm-3 pH 2) apresentaram bandas características da dupla Ru+3/Ru+4. Os eletrodos mostraram-se estáveis, reversíveis e formato "banana" com alta densidade de carga, características deste material. Pode-se observar a grande influência do solvente, bem como a utilização do estanho na composição do eletrodo. Os eletrodos Ti/RuxSni.x02 apresentam um aumento no valor de corrente com a diminuição em % mol de Ru02 e no caso dos eletrodos com Ti/RuxTii_x02, o eletrodo Ti/Ruo;3Tior702 e o que apresenta maior corrente, em potencial constante igual a 1524 mV (ERH). Os valores da resistência ôhmica encontram entre 0,2 - 1,3 Q. Os valores do coeficiente de Tafel estão relacionados com a composição dos óxidos investigados apresentando um único coeficiente de Tafel, por volta de 40mVdec-1 para o eletrodo de composição nominal Ti/RuxTii_x02 sugerindo que a etapa eletroquímica e a edv, e 30mVdec-1 para Ti/RuxSnt_x02 sugerindo que a etapa química e edv. No estudo do tamanho das bolhas, pode-se verificar que: (1) o aumento do potencial não provoca mudança na força de adsorção das bolhas. (2) eletrodos de óxidos contendo titânio apresentam uma maior adsorção das bolhas possibilitando a ocorrência de coalescência e consequentemente seu crescimento.
Abstract: In order to investigate the influence of the titanium substitution for tin on the electrochemical properties of the electrodes, Ti/RuxNi.x02, with N equal to titanium or tin and 0 < x < 0,3, the same ones had been electrochemically characterized from the ex-situ (metalographics images) and in-situ techniques (cyclical voltametry) and its electrocatalitic properties from Tafel curves. The method for preparation of the electrodes was thermal decomposition and, isopropanol or HCI 1:1 (v/v) was used as solvent. The general objective was the preparation, characterization and electrocatalitic studies of new conducting oxide materials which will be applied in the separation process of oil/water through the electrochemical technology. It was also carried out, a study of the size of the generated chlorine gas bubbles in the surface of the electrodes, where the same ones had been analyzed in function of the applied potential and the composition of the electrodic material. The produced bubbles had been grouped in two sets of size in accordance with the results, 0,20mm, 0,25 and 0,40mm. The micrography presented adobe characteristic "cracked mud" for all the electrodes. The electrodes with 100% Ru02, presented smaller grains for the electrode synthecized from RuCl3 in isopropanol than with HCI 1:1 (v/v)). The cyclical voltamograms (NaCI 1.0 mol dm'3 pH 2) had presented characteristic bands of the Ru 7Ru pair. The electrodes had revealed steady, reversible and "banana" format with high load density, characteristics of this material. The great influence of solvent can be observed, as well as the use of tin it in the composition of the electrode. The Ti/RuxSni-x02 electrodes present an increase in the current value with the reduction in % mol of Ru02 and in the case of the electrodes with Ti/RuxTii_x02, or Ti/RuojTiojO? are what they present higher current, at equal constant potential of 1524 mV (RHE). The values of the ohmic drop are between 0,2 - 1,3 Q. The values of the Tafel coefficient are related with the composition of investigated oxides presenting an only Tafel coefficient, near 40mVdec"1 for the electrode of nominal composition Ti/RuxTii.x02 and 30mVdec"1 to Ti/RuxSni-x02. In study of the bubbles'size, it can be verified that: (1) the increase of the potential does not provoke change in the adsorption force of the bubbles. (2) oxide electrodes which contains titanium present greater adsorption of the bubbles making possible the coalescence occurrence and consequently its growth.
Keywords: Misturas Condutoras de Óxidos
Dióxido de Rutênio
Dióxido de Estanho
Eletroflotação
Célula Eletroquímica
Soluções Precursoras
Conductive Oxide Mixtures
Ruthenium Dioxide
Tin Dioxide
Electroflotation
Electrochemical Cell
Precursor Solutions
???metadata.dc.subject.cnpq???: Engenharia Química
URI: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/7116
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