CONCLUSÕES

Eletrodeposição de ligas Fe-Ni-Mo e Fe-Ni-W

CAPÍTULO 4 : CONCLUSÕES

Em relação ao estudo univariado, realizado em pH 5 para solução de citrato 0,2 mol L-1_{, pode-se concluir através dos resultados obtidos nas análises}

voltamétricas, que tanto para as ligas Fe-Ni-Mo como para as Fe-Ni-W, independentemente da razão dos íons em solução (1:1:1, 10:1:1 ou 1:10:1) ocorre a codeposição dos íons Fe (II), Ni(II), Mo (VI) e W (VI) a partir de -0,7 V. A formação das ligas de Fe-Ni-Mo e Fe-Ni-W na razão 1:1:1 ocorrem em potenciais mais negativos que -1,5 V, sendo que a liga Fe-Ni-W se forma em potenciais mais negativos que a liga Fe-Ni-Mo. Por outro lado as ligas com as espécies na forma metálica estão sendo formadas provavelmente juntamente com a Reação de Desprendimento de Hidrogênio em potenciais mais negativos. Com estas análises também foi possível mostrar que a deposição de Mo nas ligas é favorecida em relação a de W, pois os banhos contendo Mo em sua composição apresentam em -0,7 V corrente de pico de -0,4 mA, enquanto para os banhos contendo W neste mesmo potencial a corrente de pico foi de -0,2 mA.

Os espectros completos de XPS mostram que a deposição dos íons Fe, Ni e Mo para as ligas Fe-Ni-Mo e Fe, Ni e W para as ligas Fe-Ni-W ocorrem simultaneamente, tanto para deposição potenciostática como para galvanostática, comprovando os resultados observados na voltametria cíclica de que esta ocorrendo a codeposição das espécies. Os espectros característicos de cada região dos metais mostraram tanto para os materiais contendo Mo como para os contendo W, que os eletrodepósitos são formados por uma mistura de espécies de Ni(II) e Ni(0), de Fe(II), Fe(III) e Fe(0) e ainda uma grande quantidade de óxidos de Mo(V) e Mo(IV), além de uma pequena quantidade de Mo(0), enquanto o W só se deposita na forma de óxidos, concluindo que os materiais são compostos na sua maior parte por uma mistura de óxidos dopados com Ni e Fe metálico.

A análise de composição por XPS mostra que aumentando a quantidade de Ni no banho ocorre um favorecimento na deposição de Ni nos depósitos, tanto para as ligas contendo Mo quanto W. Por outro lado os materiais contendo W apresentam mais oxigênio em sua composição que os contendo Mo. Em relação à morfologia conclui-se que esta não se altera com o modo de

deposição tanto para Fe-Ni-Mo quanto para Fe-Ni-W, e que estes materiais apresentam estruturas distintas, sendo globular para os que contêm Mo e de barro rachado para os que contêm W.

Em relação à segunda parte do trabalho, a análise por planejamento fatorial indica que, das variáveis densidade de corrente, pH e razão dos íons a que apresenta maior efeito na composição do depósito, tanto para ligas Fe-Ni-Mo quanto para as Fe-Ni-W, é a variável pH. Independente dos materiais, os eletrodepósitos obtidos em meio básico apresentam menor quantidade de oxigênio em sua composição que os obtidos em meio ácido. Também em meio básico foram obtidos materiais contendo W na forma metálica e maior quantidade de Mo, Fe e Ni no estado de oxidação (0).

As ligas Fe-Ni-Mo e Fe-Ni-W eletrodepositadas em meio básico apresentaram os menores sobrepotenciais para a RDH. A liga com 80,6% de Fe, 14,9% de Ni e 4,5% de W foi a que apresentou a melhor atividade catalítica para a RDH, tendo um sobrepotencial a -135 mA cm-2 _{de -142 mV, que é um valor bem}

menor que os valores encontrados para as ligas binárias Fe-Mo (η135 = 362 mV) e

Ni-Mo (η135 = 360 mV). Este material apresentou melhor atividade que o Ni puro,

mostrando-se promissor para ser utilizado como eletrolisador para RDH.

As ligas Fe-Ni-Mo eletrodepositadas em meio ácido apresentam maior espessura que as ligas eletrodepositadas em meio básico, sendo uma espessura média de 28,5 µm para a liga Fe-Ni-Mo eletrodepositada em meio ácido, e uma espessura média de 13,3 µm para liga Fe-Ni-Mo eletrodepositada em meio básico. Estima-se que as ligas Fe-Ni-W apresentem espessuras compatíveis, uma vez que as densidades de corrente observadas nos voltamogramas em meio ácido e meio básico para os processos de deposição em -0,9 V dos materiais contendo Mo são similares aos dos contendo W.

Os materiais obtidos galvanostaticamente contendo Mo, apresentam menor resistência de polarização que os materiais contendo W, sendo Rp da liga Fe- Ni-Mo eletrodepositada em pH 8 na razão 10:10:1 de 262,1 ohm cm2 _{e para liga Fe-}

Ni-W nas mesmas condições a Rp de 480,1 ohm cm2_.

A morfologia dos materiais contendo Mo e W apresenta em geral estrutura globular, com exceção da liga Fe-Ni-W obtida na razão 10:10:1 e pH 8 que

Eletrodeposição de ligas Fe-Ni-Mo e Fe-Ni-W

é lisa. Ocorre mudança não linear, no tamanho de grão destes materiais com a variação do pH de eletrodeposição.

Perspectivas futuras

Para se poder ter uma melhor avaliação das propriedades eletrocatalíticas das ligas Fe-Ni-Mo e Fe-Ni-W eletrodepositadas em pH 8, frente a RDH sugere-se fazer a determinação da rugosidade das ligas, para poder relacionar a atividade catalítica do material com a área superficial dos depósitos. Além disso, fazer testes de eletrólise contínua para verificar como se comporta o potencial dos eletrodos, caracterizar os depósitos por difração de raios X, para se ter idéia do grau de cristalinidade destas ligas e se possível determinar as fases presentes.

“...Triste época! É mais fácil desintegrar um átomo do que um preconceito...” (Einstein)

CAPÍTULO 5 : REFERÊNCIAS