Detalhes bibliográficos
| Ano de defesa: |
2018 |
| Autor(a) principal: |
Rosales Muñoz, Gala |
| Orientador(a): |
Boaventura Filho, Jaime Soares |
| Banca de defesa: |
Santos, Anaud Victor dos,
Fiuza, Cleidiene Souza de Miranda,
Cabral, Elaine Cristine de Magalhães,
Banda, Giancarlo Richard Salazar |
| Tipo de documento: |
Dissertação
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| Tipo de acesso: |
Acesso aberto |
| Idioma: |
por |
| Instituição de defesa: |
Escola Politécnica
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| Programa de Pós-Graduação: |
Engenharia Química
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| Departamento: |
Não Informado pela instituição
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| País: |
brasil
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| Palavras-chave em Português: |
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| Área do conhecimento CNPq: |
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| Link de acesso: |
http://repositorio.ufba.br/ri/handle/ri/29378
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Resumo: |
As células diretas de etanol (DAFC do inglês Direct Alcohol Fuel Cell) são uma alternativa bastante promissora na aplicação de energias renováveis, graças à longa expertise em toda a cadeia produtiva e de distribuição do etanol no Brasil. Mas apesar desta grande vantagem, seu uso ainda se encontra fortemente comprometido devido a reações paralelas indesejáveis que podem levar à inativação total do catalisador de platina. Assim, o objetivo deste trabalho, como contraproposta a esta problemática, foi desenvolver bioânodos baseados na enzima catalase, com potencial para serem aplicados em biocélulas a combustível. A capacidade de transferência eletrônica direta destes bioânodos foi avaliada a partir da adição de substâncias condutoras como líquidos iônicos próticos (LIPs) e grafite; além de serem testadas duas metodologias de imobilização; layer by layer combinada com deposição eletroquímica e entrecruzamento da enzima sem suporte do tipo CLEA (do inglês, cross-linked enzyme agregates). Todos os LIPs utilizados (série do [m-2HEA+] e o [PEHA][Ac]) foram caracterizados físicoquimicamente e seu efeito na atividade e solubilidade da catalase foi avaliado. A partir destes resultados uma série de Hofmeister foi construída encontrando que o LIP com ânion acetato é o mais adequado para manter e até melhorar a estabilidade e atividade da enzima. Como resultado do uso das técnicas combinadas de imobilização, foi obtido o bioeletrodo CV/([PEHA][Ac]/CAT)5 e avaliado eletroquimicamente. A partir do método CLEA, foram construídos quatro bioeletrodos com catalase (CAT-I, CAT-G, CAT- [PEHA][Ac] e CAT-mA). Nestes, avaliou-se a adição de dois LIPs ([m-2HEA][Ac] e [PEHA][Ac]) ancorados ao sistema imobilizado. Igualmente, o efeito do grafite foi avaliado sendo o mesmo ancorado em outro bioeletrodo com catalase. Estes bioeletrodos foram caracterizados física e físico-quimicamente e sua resposta eletroquímica foi avaliada frente ao substrato H2O2. Com estes bioeletrodos, parâmetros cinéticos foram obtidos e os mesmos comparados com resultados encontrados na literatura para outros bioeletrodos. Encontrou-se que os LIPs favorecem o processo de transferência eletrônica e o microambiente da enzima. Em geral, apresentaram parâmetros cinéticos melhores quando comparados com líquidos iônicos apróticos e até competitivos com bioeletrodos a base de materiais nanocarbonáceos. Consequentemente, os bioeletrodos a base de catalase e construídos pelas metodologias de imobilização desenvolvidas neste trabalho, se encontraram promissores para aplicação na construção de biocélulas a combustível. |
