Banca de QUALIFICAÇÃO: MOISÉS AZARIAS MANHICE

Uma banca de QUALIFICAÇÃO de MESTRADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE : MOISÉS AZARIAS MANHICE
DATA : 13/08/2025
HORA: 14:00
LOCAL: https://meet.google.com/sip-fpih-zke
TÍTULO:

SÍNTESE E CARACTERIZAÇÃO DO ELETRODO À BASE DE ALGINATO DE SÓDIO E QUITOSANA, INCORPORADOS COM NIÓBIO IMPREGNADO EM CARVÃO ATIVADO PARA A PRODUÇÃO DO HIDROGÉNIO PELA ELETRÓLISE DA ÁGUA.

PALAVRAS-CHAVES:

Eletrodo de nióbio-carbono; Quitosana; Alginato de sódio; Filmes
compósitos; Produção sustentável de hidrogênio.

PÁGINAS: 96
RESUMO:

Para a produção do eletrodo de nióbio-carbono (Nb/C), foram sintetizados filmes
compósitos a partir da combinação de carvão ativado impregnado com nióbio, utilizado
como fase condutora, e quitosana, empregada como matriz aglutinante. Com o objetivo
de otimizar as propriedades físico-químicas e mecânicas desses filmes, incorporou-se
alginato de sódio em proporções de 10% e 20% em massa, relativas à massa de quitosana.
Os resultados demonstraram que a incorporação de 10% de alginato resultou em filmes
com elevada fragilidade e baixa resistência mecânica, limitando sua aplicação prática. Em
contrapartida, a adição de 20% de alginato promoveu um aumento significativo na coesão
e na robustez estrutural do filme, melhorando suas características físicas. Entretanto, a
formulação que apresentou o desempenho mais promissor foi obtida através da
combinação de 1 g de quitosana e 1 g de alginato de sódio, associada à adição de glicerol
como agente plastificante e 0,5 g de carvão ativado. Esse filme apresentou uma
microestrutura uniforme, com propriedades mecânicas e estabilidade química
consideradas adequadas para o objetivo proposto: a síntese e caracterização de um
eletrodo à base de alginato de sódio e quitosana incorporados com carvão ativado, com
potencial para aplicação em processos de produção sustentável de hidrogênio. A técnica
de casting foi adotada para a formação dos filmes, resultando em melhorias significativas
nas características mecânicas e na estabilidade química das amostras. Com o intuito de
avaliar a estabilidade dos filmes sob diferentes condições salinas, as amostras foram
submetidas a ensaios em soluções de NaCl e KOH, com concentrações de 0,1 M, 0,5 M,
0,7 M e 1 M. O filme desenvolvido demonstrou boa resistência mecânica, boa
maleabilidade e notável estabilidade química em soluções salinas de alta concentração de
NaCl (1 M). Entretanto, essa estabilidade não foi suficiente para permitir sua aplicação
prática na eletrólise sob tais condições. Em contrapartida, em soluções alcalinas de KOH,
observou-se a completa dissolução do filme, evidenciando baixa resistência mecânica e
estabilidade química nesse ambiente. Esses resultados indicam que, na formulação atual,
o material apresenta baixo potencial para aplicação como eletrodo condutor em sistemas
eletroquímicos destinados à produção de hidrogênio, especialmente em ambientes
alcalinos. Assim, são necessários ajustes na composição e na estrutura do compósito,
visando aprimorar suas propriedades mecânicas e sua estabilidade química para tornar
viável sua aplicação em processos eletroquímicos.

MEMBROS DA BANCA:
Presidente - 1893854 - ALEXANDRE BOSCARO FRANCA
Interno - 1759475 - JORGE DAVID ALGUIAR BELLIDO
Interno - 1985765 - FABIANO LUIZ NAVES
Externo à Instituição - EDUARDO HIROMITSU TANABE - UFSM