Banca de DEFESA: MATHEUS JULIEN FERREIRA BAZZANA

Uma banca de DEFESA de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.
DISCENTE: MATHEUS JULIEN FERREIRA BAZZANA
DATA: 23/02/2024
HORA: 08:00
LOCAL: Sala da pós-graduação do DQI
TÍTULO:

DESENVOLVIMENTO DE ELETRODOS PARA SUPERCAPACITORES ELETROQUÍMICOS DE ALTO DESEMPENHO A PARTIR DE BIOMASSA FÚNGICA ANCORADA COM NANOPARTÍCULAS METÁLICAS BIOSSINTETIZADAS

PALAVRAS-CHAVES:

Nanobiotecnologia; Carbono de biomassa; Desempenho eletroquímico; Bionanomateriais avançados.

PÁGINAS: 131
GRANDE ÁREA: Ciências Exatas e da Terra
ÁREA: Química
SUBÁREA: Química Analítica
ESPECIALIDADE: Eletroanalítica
RESUMO:

 O rápido crescimento da população e os avanços tecnológicos das últimas décadas, contribuíram para que métodos efetivos para de geração de energia fossem desenvolvidos. Entre as principais fontes de geração de energia estão os combustíveis fósseis, que apesar do excelente desempenho energético, sua utilização como fonte de energia é alarmante, devido a poluição ambiental causada pela emissão de gases poluentes e os consequentes impactos a saúde humana. Diante desse senário, o desenvolvimento de tecnologias que priorizem a geração de energia limpa, indica a um novo caminho a ser explorado. Nessa perspectiva, o desenvolvimento de dispositivos de armazenamento de energia é uma área em ascensão que busca viabilizar o máximo aproveitamento da energia gerada por fontes renováveis, intervindo nos problemas relacionados a produção intermitente de energia. Entre esses dispositivos estão os supercapacitores eletroquímicos, que se destacam-se devido à alta densidade de potência e longa vida útil, sendo ideais para aplicações em dispositivos eletrônicos, veículos elétricos, entre outros. Estudos recentes abordam a utilização de materiais de carbono derivados de biomassa para o desenvolvimento de eletrodos para supercapacitores eletroquímicos. A utilização de biomassa derivada de fungos para produção de materiais de carbono tem atraído a atenção devido ao rápido crescimento fúngico e a diversidades de fontes de biomassa como: micélios, hifas e corpo de frutificação. A biomassa fúngica também é aplicada na biossíntese de nanopartículas metálicas (NPsM), uma vez, que apresenta características sustentáveis de acordo com a química verde, buscando a redução ou eliminação de substâncias químicas perigosas, priorizando questões ambientais, econômicas e de eficiência. Assim o objetivo desse trabalho foi realizar a biossíntese intracelular de NPsM utilizando a biomassa do fungo Coprinopsis calospora (CPC), pertencente ao filo Basidiomycota, e do fungo Penicillium flavigenum (PCF), pertencente ao filo Ascomycota, a fim de produzir materiais de carbono com NPsM ancoradas e utilização no desenvolvimento de eletrodos para supercapacitores eletroquímicos de alto desempenho. Por meio dos resultados obtidos, foi possível constatar que a biossíntese intracelular das NPsAu e NPsAg mediada pela biomassa de micélios dos fungos CPC e PCF e a produção do CF foram realizadas com êxito. Por meio das caracterizações realizadas, verificou-se que a morfologia dos CF produzidos por meio dos fungos CPC e PCF, exibiu uma estrutura carbonácea porosa tridimensional com NPsM ancoradas. O tamanho médio das NPsAu presentes no CFCPC_NPsAu e no CFPCF_NPsAu foi de 17,45 nm e 15,32 nm, respectivamente. As NPsAg presentes no CFCPC_NPsAg e no CFPCF_NPsAg, exibiram tamanho médio de 17,60 nm e 10,55 nm, respectivamente. A avaliação de desempenho eletroquímico por VC dos eletrodos de carbono vítreo (ECV) modificados, evidenciaram que o ECV_CFCPC_NPsAu e ECV_CFCPC_NPsAg apresentam capacitância específica máxima de 179,00 F g^-1 e 208,33 F g^-1, respectivamente indicando um aumento de 28,40% e 24,0% em relação ao ECV_CFCPC nos respectivos eletrólitos de suporte avaliados. Os eletrodos construídos a partir dos CF do fungo PCF não apresentaram diferenças significativas com a presença da NPsM. Assim, foi constatada a dependência fúngica na síntese intracelular das NPsM assim como na sua estabilidade eletroquímica, influenciando significativamente no desempenho dos eletrodos modificados utilizados no desenvolvimento supercapacitores eletroquímicos. A estabilidade ao longo das análises para o ECV_CFCPC_NPsAu e o ECV_CFCPC_NPsAg foram avaliadas devido aos excelentes desempenhos eletroquímicos entre os eletrodos avaliados, exibindo retenção da capacitância máxima após 1000 ciclos de 97,67% e 98,68 % respectivamente.

MEMBROS DA BANCA:
Externo à Instituição - ADALGISA RODRIGUES DE ANDRADE - USP (Membro)
Presidente - ADELIR APARECIDA SACZK (Membro)
Externo ao Programa - EUSTAQUIO SOUZA DIAS - DBI/ICN (Suplente)
Externo à Instituição - MARCELO FIRMINO DE OLIVEIRA - USP (Suplente)
Interno - SERGIO SCHERRER THOMASI (Membro)
Externo ao Programa - TATIANA CARDOSO E BUFALO - DFI/ICN (Membro)
Externo à Instituição - TIAGO ALMEIDA SILVA - UFV (Membro)
Interno - ZUY MARIA MAGRIOTIS (Membro)