Utilização de líquidos iônicos como ativadores na redução eletroquímica do dióxido de carbono

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Gonçalves, Wellington Douglas Guimarães
• Orientador(a): Dupont, Jairton
• Tipo de documento: Tese
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Líquidos iônicos; Dióxido de carbono; Materiais de Carbono
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/10183/190029

Neste trabalho foram propostos a síntese, caracterização e otimização de sistemas baseados em líquidos iônicos aplicáveis à redução eletroquímica do CO2 (RECO2). O aperfeiçoamento do sistema de RECO2 foi explorado a partir da ativação da água e do CO2 em soluções contendo o líquido iônico (LI) básico acetato de 1-butil-2,3-dimetil-imidazol (BMMIm.OAc) e misturas DMSO/água. Este sistema favorece a formação de bicarbonato, proporciona um efeito tampão na solução eletrolítica, promove uma maior sorção de CO2 e, consequentemente, uma estabilização do radical CO2• -. Outro estudo foi realizado através da funcionalização do óxido de grafeno (GO) por meio da imobilização do LI brometo de 1-(3-aminopropil)-1,3imidazol em sua superfície, que impulsionou a adsorção de CO2 adicionando uma nova etapa ao sistema cinético, favorecendo a RECO2. Tais experimentos demonstraram, de forma inédita, que o equilíbrio bicarbonato/LI pode ser otimizado, proporcionando a criação de um ambiente favorável à diminuição da energia necessária para formação do radical CO2• - em solução, diminuindo o sobrepotencial necessário para produção de CO em 0,20V. Os efeitos da estabilização, proporcionada pelo LI, também foram observados em um material funcionalizado de óxido de grafeno, indicando que o CO2 primeiramente é adsorvido pelo LI e posteriormente reduzido nas áreas não funcionalizadas do óxido de grafeno. Tais constatações indicam que líquidos iônicos atuam como co-catalisadores na RECO2, abrindo um novo caminho ao desenvolvimento de novos sistemas eletrocatalíticos em direção a uma aplicação em larga escala.