Eletrocatalisadores à base de Ni-Mo-P movidos a energia solar para produção de H2 a partir de biorrecursos agrícolas
Eletrocatalise; Eletrodeposição; Lignina; Produção de hidrogênio; ácidos fenólicos, ácidos carboxílicos
A oxidação eletrocatalítica da lignina, uma rica fonte aromática renovável que pode fornecer compostos de alto valor, é um processo potencial para converter esta matéria-prima em biocombustíveis e produtos químicos de alto valor sob condições operacionais suaves com produção simultânea de hidrogênio. Neste estudo, um revestimento de NiMoP foi eletrodepositado em aço inoxidável para a eletrooxidação da lignina e consequente produção de ácidos carboxílicos e hidrogênio. Este revestimento foi caracterizado por MEV/EDX, voltametria cíclica e análise de curvas de polarização. A eletrooxidação da lignina foi conduzida em um reator eletroquímico de dois compartimentos (catódico e anódico), separados por uma membrana aniônica. As reações foram realizadas sob diferentes densidades de corrente (40, 70 e 100 mA cm⁻²) e concentrações de lignina (500, 1000 e 1500 mg L⁻¹), com a monitoração do volume de hidrogênio (H₂) produzido no cátodo. Os filmes de NiMoP continham muitas fissuras ramificadas na superfície do substrato devido ao estresse interno gerado pela co-deposição de molibdênio que altera a estrutura cristalográfica do níquel. As curvas de voltametria de varredura linear mostraram que a incorporação de Mo na matriz de NiP diminui o potencial de início da reação de evolução do hidrogênio. Também foi observado que a produção de hidrogênio foi influenciada apenas pela densidade de corrente e tempo de eletrólise. A partir da oxidação eletrocatalítica da lignina, ácidos fórmico e acético foram gerados. A formação dos ácidos carboxílicos e fenólicos aumentou nos primeiros 30 min de eletrólise e depois permaneceu constante para todas as densidades de corrente e concentrações de lignina investigadas.