Investigação da influência da densidade de corrente contínua e da aplicação de corrente/potencial alternados no preparo de partículas de óxido de grafeno via esfoliação eletroquímica anódica em meio aquoso e subsequente aplicação na forma de compósitos de arquitetura OG/ZnO

Abstract

O presente trabalho buscou, através de uma nova concepção teórica de mecanismo, contribuir com a interpretação dos efeitos associados a técnica de esfoliação eletroquímica anódica em meio aquoso. Para tal, observaram-se: a influência da densidade de corrente no sistema, a oscilação do sinal de potencial/corrente e seus efeitos na esfoliação eletroquímica com respeito a produção mássica visando a escalabilidade industrial e, por fim, o uso do material grafênico preparado para aplicação fotocatalítica frente ao corante preto reativo-5 sob a forma do compósito óxido de grafeno/óxido de zinco (OG/ZnO) sob iluminação de lâmpadas: LED e filamento incandescente de tungstênio (W). Desta forma, propõe-se a densidade de corrente como um possível parâmetro indireto da qualidade do material obtido, pois, através dela, modularam-se propriedades que vão desde nanopartículas contendo pontos quânticos de carbono até óxido de grafeno de poucas camadas. Com respeito a esfoliação eletroquímica em potencial/correntes alternados, observou-se a ocorrência da formação do produto de esfoliação bem como uma promissora escalabilidade da industrial (com produção superior a ~ 20 kg mês-1) para o método de esfoliação eletroquímica, em especial, sob a forma da técnica de esfoliação eletroquímica aquosa em potencial alternado. Por fim, a partir do produto de esfoliação eletroquímica anódica em meio aquoso, foram preparados compósitos (sinteticamente modulados em seus band gap para diferentes regiões do espectro visível) em variadas proporções de YOG/ZnOX que apresentaram atividade fotocatalítica (98%OG/ZnO2%, band gap= 2,25 eV) frente ao corante preto reativo-5 com remoção do carbono orgânico total num tempo de 120 min de: LED= 84%, W= 39% contra 94% do controle ZnO. Portanto, buscando-se o controle do processo de preparo das partículas de grafênicas, tem-se uma boa versatilidade em suas aplicações.