ESTUDO DA ELETROCATÁLISE DAS REAÇÕES DE EVOLUÇÃO DE HIDROGÊNIO E OXIGÊNIO UTILIZANDO ÓXIDO DE MANGANÊS RECICLADO DE BATERIAS ALCALINAS EXAURIDAS.

Abstract

Neste trabalho, as baterias alcalinas Zn-MnO2 foram exauridas e tiveram seu cátodo reciclado para que o MnO2 presente nesse componente pudesse ser utilizado como catalisador por meio de sua eletrodeposição na superfície de um eletrodo de aço inox e sua aplicação nas reações de evolução do hidrogenio (REH) e reações de evolução do oxigênio (REO). As análises de MEV e DRX mostraram que o filme de MnO2 eletrodepositado possui grãos pequenos com a presença de buracos e um pico de ferro de baixa intensidade em 2θ = 43° que é resultado de um grande espaçamento do filme sobre o eletrodo. Para obter o desempenho desse eletrodo quimicamente modificado (EQM) na REO foram realizados estudos de voltametria linear em uma janela de sobrepotencial de 0,0 a 0,9 V com varredura de 10mV.s-1 em um eletrólito suporte de KOH 0,1 mol.L-1. O sobrepotencial calculado para o elerodo de aço inox (M1) e o eletrodo modificado com um filme de MnO2 (M2) foram respectivamente η = 0,667 V e η = 0,611 V mostrando que o EQM desempenhou melhor capacidade eletrocatalitica frente a REO em comparação ao eletrodo de aço inox. Afim de se obter o desempenho de M1 e M2 na REH o mesmo estudo foi realizado em uma janela de sobrepotencial de 0,0 a -1,3 com varredura de 10mV.s-1 em um eletrólito suporte de H2SO4 0,1 mol.L-1 e o sobrepotencial calculado para M2 foi η = -0,349 em uma densidade de corrente de -10 mA.cm-² . M1 não alcançou a corrente desejada, não possibilitando a obtenção do seu sobrepotencial. Por meio das medidas obtidas na EIE foi possível comprovar que M2 possui menor valor de resistência a transferência de carga (Rct), 218,5 Ω contra 15.192 Ω medido para M1, conferindo melhor eficiência de M2 como eletrocatalisador para REO e para REH.