Estudios electroquímicos y espectroscópicos del óxido de zinc en un disolvente eutectico profundo respetuoso con el...

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• La electroquímica
• Química ecológica

Sus antecedentes:

• El óxido de zinc (ZnO) es un producto de desecho significativo de las baterías de zinc-aire al final de su vida útil.
• El reciclaje de ZnO reduce la dependencia de las fuentes primarias de zinc y mitiga la contaminación ambiental.
• Es esencial desarrollar métodos de reciclado eficientes y respetuosos con el medio ambiente para los residuos de ZnO.

Objetivo del estudio:

• Investigar la disolución y el electrodeposición de zinc de los residuos de ZnO en disolventes eutecticos profundos (DES).
• Explorar la influencia del contenido de agua en el DES en la disolución de ZnO y la electrodeposición de Zn.
• Establecer una vía ecológica para el reciclaje de ZnO.

Principales métodos:

• Se estudió la disolución de ZnO y la electrodeposición de Zn en el clorhidrato de betaína y el DES a base de ácido fórmico.
• Se emplearon técnicas espectroscópicas (FTIR, Raman) para analizar los productos de disolución de ZnO.
• Se utilizaron métodos electroquímicos para evaluar la electrodeposición y la morfología de los depósitos de Zn.

Principales resultados:

• El ZnO exhibió una alta solubilidad en DES (95 g L-1), con una ligera disminución en la presencia de 10% de agua (85 g L-1).
• El análisis espectroscópico indicó la disolución de ZnO a través de la formación de un complejo [ZnCl3FA].
• La morfología del depósito de Zn fue significativamente influenciada por el contenido de agua, con depósitos uniformes en DES y estructuras porosas en presencia de agua.

Conclusiones:

• Los disolventes eutécticos profundos proporcionan un medio eficaz para disolver y electrodepositar el zinc de los residuos de ZnO.
• El contenido de agua en DES juega un papel crítico en el control de la morfología del zinc electrodepositado.
• Esta investigación presenta un enfoque fácil y ecológico para el reciclaje de ZnO de baterías gastadas.