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Tipo: Dissertação
Título: Design e aplicação de filmes finos envolvendo crumpled graphene e azul da Prússia
Autor(es): Martins, Vitor Hugo Neto
Primeiro Orientador: Souza, Victor Hugo Rodrigues de
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Zarbin, Aldo José Gorgatti
metadata.dc.contributor.referee1: Colman, Tiago Andre Denck
metadata.dc.contributor.referee2: Salvatierra, Rodrigo Villegas
Resumo: Este trabalho consiste na síntese de filmes finos, obtidos via sistema interfacial, de compósitos envolvendo nanopartículas de azul da Prússia e nanoestruturas derivadas do grafeno denominadas crumpled graphene. Os compósitos produzidos foram avaliados visando sua aplicação em sistemas de armazenamento de energia do tipo baterias aquosas. Levando em consideração a importância da relação entre a estrutura/propriedade dos materiais com a sua aplicação, a síntese do crumpled graphene foi realizada variando a quantidade de precursor de ferro com o objetivo de avaliar a performance dos diferentes compósitos obtidos como material ativo e substrato para o crescimento de nanocubos de azul da Prússia. Foi observada a mudança morfológica do crumpled graphene ao ser preenchido com espécies de β-FeOOH (β-oxihidróxido de ferro (III)) comparado com o crumpled graphene puro. Além disso, a variação da proporção da massa de precursor de ferro utilizada mostrou domínio na morfologia do material comparando os materiais com proporções de 1:1 e 1:3. Para a formação do compósito entre crumpled graphene e azul da Prússia, foi adotado o método de eletrodeposição por voltametria cíclica, o qual resultou na formação de nanocubos de azul da Prússia na superfície do crumpled graphene com tamanho entre 48 e 153 nm conforme os ciclos de eletrodeposição realizados. Os valores de capacidade específica foram dependentes da estrutura do compósito, sendo o maior valor alcançado 44,4 mAh g-1 para o compósito AP_10 em eletrólito aquoso 0,1 mol L-1 de KCl vs. Ag/AgCl (KCl 3,0 mol L-1).
Abstract: This study involves synthesizing thin films through an interfacial method, which relies on composites of Prussian blue nanoparticles and nanostructures derived from graphene, known as crumpled graphene. The resulting compounds underwent evaluation for potential applications in aqueous battery-type energy storage systems. Considering the importance of the relationship between structure/property and application, the processing of carbon nanostructures was previously conducted to assess their morphological characteristics and electrochemical performance as an active material and substrate for the growth of Prussian blue nanocubes. To this end, the spray-pyrolysis method was employed. Observations revealed morphological changes in crumpled graphene when infused with β-FeOOH (β-iron (III) oxyhydroxide) species compared to pure crumpled graphene. Moreover, varying the proportion of iron precursor mass demonstrated a significant influence on material morphology, particularly when comparing ratios of 1:1 and 1:3. In forming the composite between crumpled graphene and Prussian blue utilized the electrodeposition method via cyclic voltammetry, which was proven the formation of Prussian blue nanocubes on the surface of the crumpled graphene with sizes between 48 and 153 nm depending on the number cycles. Specific capacity values varied based on compound structure, with the highest recorded value of 44.4 mAh g-1 for AP_10 composite achieved in an aqueous electrolyte of 0.1 mol L-1 of KCl vs. Ag/AgCl (KCl 3.0 mol L-1).
Palavras-chave: Crumpled graphene
Crumpled graphene
Nanopartícula de azul da Prússia
Prussian blue nanoparticle
Compósito
Composite
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal da Grande Dourados
Sigla da Instituição: UFGD
metadata.dc.publisher.department: Faculdade de Ciências Exatas e Tecnologia
metadata.dc.publisher.program: Programa de pós-graduação em Química
Citação: MARTINS, V.H.N. Design e aplicação de filmes finos envolvendo crumpled graphene e azul da Prússia. 2024. 89 f. Dissertação (Mestrado em Química) – Faculdade de Ciências Exatas e Tecnologia, Universidade Federal da Grande Dourados, Dourados, MS, 2024.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://repositorio.ufgd.edu.br/jspui/handle/prefix/6256
Data do documento: 7-Mar-2024
Aparece nas coleções:Mestrado em Química

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