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O aproveitamento de energia na degradação de micropoluentes na construção de supercapacitores de alto desempenho
Última alteração: 2019-08-06
Resumo
Polímeros condutores nanoestruturados têm sido amplamente estudados na busca de propriedades distintas daquelas encontradas nos materiais bulk. Neste trabalho, nanotubos de poli-(3,4-etilenodioxitiofeno) (PEDOT) foram depositados eletroquimicamente em eletrodos flexíveis de malha de aço, utilizando alaranjado de metila como template. Foi verificado que o pH do meio reacional é um parâmetro importante para a obtenção da nanoestrutura desejada. Os eletrodos foram empregados na construção de supercapacitores, onde o material produzido em pH 2 apresentou a maior capacitância específica, devido a sua estrutura nanotubular que permite a maior exposição dos sítios eletroativos do polímero e aumenta a área superficial do material. Além disso, os nanotubos de PEDOT também apresentaram um excelente desempenho na eletrocatálise do 2-nitofenol, sendo muito superior ao obtido para o PEDOT sintetizado na estrutura globular. Este resultado é de grande importância, uma vez que os nitrofenóis são compostos orgânicos listados entre os principais poluentes e são de difícil degradação no meio ambiente. Desta forma, foi proposta a utilização simultânea dos nanotubos de PEDOT para o armazenamento de energia e a degradação eletrocatalítica dos isômeros do nitrofenol. Os processos redox dos nitrofenóis providenciaram energia extra para o desenvolvimento de supercapacitores de alta performance, aumentando em até 50% a capacitância específica em relação ao material puro. Além disso, a presença dos nitrofenóis aumentou a estabilidade do polímero após diversas ciclagens. Assim, este trabalho mostra uma perspectiva interessante relacionando a degradação de micropoluentes com o armazenamento de energia, que certamente são duas das maiores preocupações da comunidade científica atual.