Com o objetivo de diminuir as emissões de gases poluentes na atmosfera causadores do efeito estufa e liberados durante a queima de combustíveis fósseis, soluções diversificadas baseadas em fontes renováveis de energia vêm sendo intensivamente consideradas. Assim, considerando a necessidade de armazenamento da energia originária de fontes primárias e sustentáveis, a produção de hidrogênio (H₂) por meio da eletrólise da água e através da reação de evolução de hidrogênio (REH) surge como ótima opção com elevada viabilidade técnica. Uma característica inerente a este processo é a necessidade de uso de catalisadores eletródicos, a fim de aumentar sua eficiência cinética e energética. À procura por alternativas aos metais nobres de alto custo usualmente empregados, neste projeto foi investigada a potencialidade de utilização de metais de transição 3d visando a operação em condições moderadas de pH. Quatro catalisadores formados por materiais nanoparticulados ancorados em carbono, correspondentes a WC/C, CoSe₂/C, NiSe₂/C e FeSe₂/C, foram empregados nestes estudos. Além disto, como a cinética da REH é fortemente dependente do pH do eletrólito, foi utilizada solução tamponada de 0,2M NaH₂PO₄/H₃PO₄, pH 2,15, assim evitando-se eventuais variações de pH no curso da reação. Dentre os vários catalisadores considerados, aquele com melhor performance foi avaliado em outro meio neutro tamponado, 0,2M Na₂HPO₄/NaH₂PO₄, pH 7 e em meio não tamponado, 0,5 M H₂SO₄ (condição de referência considerada na literatura). Os materiais eletródicos preparados neste trabalho foram caracterizados por Energia Dispersiva de Raios-x (EDX), Difração de Raios-x (DRX) e Microscopia eletrônica da transmissão (TEM). Os estudos eletroquímicos foram realizados através de curvas de polarização e voltametrias cíclicas utilizando-se eletrodo rotatório à temperatura ambiente. Os resultados demonstraram que a atividade dos eletrocatalisadores seguem a ordem crescente: FeSe₂/C < NiSe₂/C < WC/C < CoSe₂/C < Pt/C, com o CoSe₂/C atingindo a melhor performance e mais promissora estabilidade dentre os materiais aqui estudados em eletrólito tampão 0,2M NaH₂PO₄/H₃PO₄, pH 2,15. Análises cinéticas conduzidas usando os valores dos coeficientes de Tafel obtidos experimentalmente foram usadas para a discussão do mecanismo da REH em cada catalisador estudado.

With the aim of decreasing the emission of polluting gases in the atmosphere, caused by fossil fuels burning and responsible for the greenhouse effect, diversified solutions based on renewable energy sources have been intensively considered. Therefore, considering the need of energy generation from primary and sustainable sources, the hydrogen production by water electrolysis through the hydrogen evolution reaction (HER) emerges as an excellent option for being highly technically viable. An inherent characteristic of this process is the need of electrodic catalysts usage to increase the reactions kinetics and electrolyzer energetic efficiency. The search for alternatives for the high-cost noble metals usually employed, in this project the potential utilization of 3d transition metals was investigated aiming their operation in moderate pH conditions. Four catalysts formed by nanoparticulated materials supported on carbon, corresponding to WC/C CoSe₂/C, NiSe₂/C and FeSe₂/C, were employed in these studies. Moreover, since HER kinetics is strongly dependent on electrolyte pH, a 0,2M NaH₂PO₄/H₃PO₄, pH 2,15 buffered solution was used, therefore preventing eventual pH variations during the reaction course. Among the various catalysts considered, the one with best performance was evaluated in another buffered neutral medium, 0.2M Na₂HPO₄/NaH₂PO₄, pH 7, and in a non-buffered medium, 0.5 M H₂SO₄ (benchmark condition considered in the literature). The electrode materials prepared in this work were characterized by Energy Dispersive X-Rays (EDX), X-Ray Diffraction (XRD) and Transmission Electron Microscopy (TEM). The electrochemical studies were carried out by polarization curves and cyclic voltammetric experiments conducted in a rotating disk electrode at room temperature. The results showed that the activity of the electrocatalysts follows the order: FeSe₂/C < NiSe₂/C < WC/C < CoSe₂/C < Pt/C, thus having CoSe₂/C reaching the best performance and the more promising stability among the materials studied in the 0.2M NaH₂PO₄/H₃PO₄, pH 2.15 Kinetic analyses conducted using values of the experimentally obtained Tafel coefficients were used to discuss the mechanism of HER at each studied catalyst.