Avaliação eletroquímica da transferência iônica em interfaces de líquidos imiscíveis - Santos, Keyla Teixeira (2020)
O presente trabalho versa sobre os resultados obtidos no estudo da transferência de espécies carregadas entre soluções eletrolíticas imiscíveis (1,2-Dicloroetano/água) utilizando um sistema de microinterfaces externamente polarizadas. As propriedades de tais interfaces foram incialmente estudadas a fim de se estabelecer a janela de potencial resultante da variação de potencial por voltametria cíclica, bem como os íons que são transferidos nas extremidades positiva e negativa da janela de potencial. A partir da variação dos cátions alcalinos de cloreto (Na+, Li+, K+) e H+ na fase aquosa foi possível estabelecer um paralelo com a energia livre de Gibbs para a transferência de tais íons, disponível na literatura. Além disso, o estudo da transferência de cátions e ânions da fase orgânica para a fase aquosa trouxe informações relevantes quanto à hidrofobicidade de tais íons. Ademais, o estudo da reação de redução de oxigênio (RRO) numa interface bifásica (DCE|H2O) na presença de um agente redutor (decametilferrroceno) na fase orgânica, envolvendo transferência de íons em microinterfaces foi realizado, de forma pioneira, utilizando a SECM no modo substrado-gerador/microeletrodo-coletor acoplada a uma micropipeta externamente polarizada. Tal abordagem permitiu o controle eletroquímico da transferência de cátions alcalinos (Na+, Li+, K+) e H+ da fase aquosa para a fase orgânica e a detecção in situ do produto reacional (H2O2). Os resultados comprovaram a atividade catalítica dos cátions alcalinos hidratados na RRO e também o fato da cinética de geração do H2O2 depender fortemente da energia de hidratação de tais cátions. A segunda parte deste trabalho aborda a utilização de uma interface do tipo água | líquido iônico [Bmin] [PF6] como meio eletrolítico para o estudo das reações de RRO na fase aquosa e oxidação de hidrogênio em líquido iônico. A partir da diferença de potencial de tais reações em circuito aberto, foi possível obter curvas de polarização e potencia condizentes para um sistema conceitual de uma célula a combustível. A polarização do sistema por 3 dias consecutivos retornou por uma perda de eficiência em cerca de 10% do valor inicial.