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Título: Efeito da adição de gálio em catalisadores de platina suportados em carbono na eletro-oxidação de álcoois
Autor(es): Santos, Deise Menezes
Orientador: Ribeiro, Josimar
Palavras-chave: Eletro-oxidação
etanol
células a combustível
catalisadores
Data do documento: 7-Abr-2016
Editor: Universidade Federal do Espírito Santo
Resumo: Catalisadores de platina suportados em carbono são os mais utilizados na eletro-oxidação de álcoois como etanol e glicerol em células a combustível de membrana polimérica trocadora de prótons. A cinética lenta da oxidação dos álcoois, o envenenamento catalítico e produtos de oxidação incompleta são entraves na utilização dessa tecnologia. A adição de metais à platina tem sido amplamente investigada, entretanto, somente há relatos da ação de PtGa na oxidação metanol. Nesse trabalho, catalisadores do tipo PtGa/C foram sintetizados pelo método de decomposição térmica de precursores poliméricos para investigar a atividade catalítica frente a oxidação de etanol e glicerol. As caracterizações morfológicas, estruturais e eletroquímicas foram feitas por: Análise Termogravimétrica, Difração de raios X, Microscopia eletrônica de transmissão, Espectroscopia de energia dispersiva de raios X, Voltametria cíclica, Cronoamperometria, Cronopotenciometria e Teste de energia de ativação. A caracterização morfológica mostrou partículas de 7,2 nm a 18,9 nm, solução sólida de gálio e platina, distribuição heterogênea das partículas sobre o carbono suporte, platina em estrutura cúbica de face centrada e óxido de gálio nas composições. O estudo da atividade catalítica de PtGa/C na eletro-oxidação dos álcoois revelou, em testes eletroquímicos, que a adição de gálio à platina aumenta a quanto a atividade catalítica e estabilidade em comparação com a platina pura.
Platinum catalysts supported on carbon are frequently used in the electro-oxidation of alcohols such as ethanol and glycerolintoproton exchangemembrane fuel cells. The slow kinetics of oxidation of alcohols, the catalyst poisoning and incomplete oxidation products are bordersof this technology. The addition of metalsintoplatinum has been widely investigated, though very scarce information about PtGaaction in methanol oxidationisreported. In this study, PtGa/C were synthesized by thermal decomposition of the polymeric precursor method to investigate the catalytic activity against the oxidation of ethanol and glycerol. The morphological and electrochemical characterizations were made by: Thermogravimetric analysis, X-ray diffraction, transmission electron microscopy, energy dispersive spectroscopy X-ray, Cyclic voltammetry, chronoamperometry, chronopotenciometry and activation energy test. Morphological characterization showed particles from 7.2 nm to 18.9 nm, solid solution of gallium and platinum, heterogeneous distribution of the particles on the carbon support, platinum on face-centered cubic structure and gallium oxide in the compositions. The unprecedentedstudy of PtGa/C catalytic activity forthe electro-oxidation ofethanol and glyceroldisclosed in the addition of gallium to platinum increases the catalytic activity and stability compared topure platinum, according toelectrochemical tests
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/7356
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