O impacto negativo do crescente consumo de energia tem acelerado a busca por fontes de energia alternativas renováveis e ambientalmente corretas, onde a eletrólise da água gerando hidrogênio (e oxigênio), e seu posterior uso em células a combustível, ou diretamente como combustível, se apresenta como uma das mais viáveis. Todavia, o processo global é limitado pela lentidão da reação de oxidação da água. Assim, neste trabalho focamos no desenvolvimento de eletrocalisadores para a reação de evolução de oxigênio (OER) eficientes e baratos, baseados em polímeros de coordenação (CP) gerados pela reação de moléculas de octa-carboxi-ftalocianinas de ferro e de cobalto (MOcPc, onde M = Fe ou Co) por íons de metais da primeira série de transição (Fe, Co e Ni). Nesse contexto, CPs denominados FeOcPc-Fe, FeOcPc-Co FeOcPc-Ni, CoOcPc-Fe, CoOcPc-Co e CoOcPc-Ni foram preparados e caracterizados por espectroscopia UV-vis e FT-IR, análise termogravimétrica, MEV, EDX, WAXS, além de técnicas tais como voltametria cíclica, voltametria de varredura linear e espectroscopia de impedância eletroquímicas, que confirmaram a formação de polímeros amorfos de MPc interligadas através dos seus grupos carboxilatos coordenados bidentadamente aos íons metálicos. Os materiais foram incorporados em eletrodos de pasta de grafite e a atividade eletrocatalítica para OER avaliada em meio alcalino por LSV. Todos os CPs apresentaram melhor desempenho que suas respectivas MPcs, indicando a presença de efeitos sinérgicos, principalmente nos materiais derivados da FeOcPc, onde sedestacou o FeOcPc-Ni que apresentou sobrepotencial de 307 mV a 10 mA cm-2, que se mantiveram constantes por 15 horas de cronopotenciometria. As inclinações de Tafel indicaram que a etapa limitante da OER provavelmente é um processo de desprotonação sem transferência de elétrons. Além disso, foram encontrados evidências da presença de ligações Ni-OH e Ni-OOH por espectroscopia fotoeletrônica de raio-X, indicando que os íons hidróxido e oxi-hidróxido fazem parte da estrutura do CP, completando a esfera de coordenação do Ni(II).

The negative impact of increasing energy consumption has accelerated the search for renewable and environmentally friendly alternative energy sources, where the electrolysis of water generating hydrogen (and oxygen), and its subsequent use in fuel cells, or directly as fuel, is presented as one of the most viable. However, the overall process is limited by the slowness of the water oxidation reaction. Thus, in this work we focus on the development of efficient and inexpensive electrocatalysts for the oxygen evolution reaction (OER), based on coordination polymers (CP) generated by the reaction of iron and cobalt octa-carboxy-phthalocyanine molecules (MOcPc, where M=Fe or Co) with metal ions of the first transition series (Fe, Co and Ni). In this context, CPs named FeOcPc-Fe, FeOcPc-Co FeOcPc-Ni, CoOcPc-Fe, CoOcPc-Co and CoOcPc-Ni were prepared and characterized by UV-vis and FT-IR spectroscopy, thermogravimetric analysis, SEM, EDX, WAXS, in addition to techniques such as cyclic voltammetry, linear scanning voltammetry and electrochemical impedance spectroscopy, confirming the formation of amorphous polymers of MPc linked through their carboxylate groups bidentately coordinated to the metal ions. The materials were embedded in graphite paste electrodes and the electrocatalytic activity for OER was evaluated in alkaline medium by LSV. All CPs showed better performance than their respective MPcs, indicating the presence of synergistic effects, mainly in materials derived from FeOcPc, where FeOcPc-Ni stood out presenting an overpotential of 307 mV at 10 mA cm-2, which remained constant for 15 hours ofchronopotentiometry. The Tafel slopes indicated that the limiting step of the OER is probably a deprotonation process without electron transfer. In addition, evidence of the presence of Ni-OH and Ni-OOH bonds was found by X-ray photoelectron spectroscopy, indicating that hydroxide and oxy-hydroxide ions are part of the CP structure, completing the Ni(II) coordination sphere.