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Título: Eletrocatalisadores de platina promovidos com NiO aplicados na reação de oxidação de biocombustíveis.
Autor(es): Moraes, Maurício Carlos
Orientador: Profeti, Luciene Paula Roberto
Coorientador: Pinheiro, Christiano Jorge Gomes
Profeti, Demetrius
Data do documento: 26-Fev-2018
Editor: Universidade Federal do Espírito Santo
Resumo: A energia renovável é fundamental para suprir novas tecnologias, e uma alternativa promissora para gerar energia limpa seria a célula a combustível (FC), a qual produz energia elétrica com redução de poluentes, e com o uso de combustíveis provenientes da biomassa, torna-se uma fonte de energia sustentável. Entretanto, é necessário minimizar o custo de produção e facilitar o abastecimento de FC’s para possibilitar a aplicação em larga escala. Dentro desse contexto, foram preparados catalisadores compostos por Pt e NiO, os quais foram caracterizados por Difração de Raio-X, Espectroscopia de Energia Dispersiva e Microscopia Eletrônica de Varredura. Os catalisadores apresentaram aspecto de barro rachado, distribuição homogênea na superfície e concentrações próximas às nominais. Observou-se ainda, uma relação direta entre o tamanho dos cristalitos e a concentração de Pt. Além disso, não houve formação de liga metálica entre Ni e Pt, visto que não foram identificadas alterações nos parâmetros de rede da platina (cfc). A caracterização quanto ao comportamento eletrocatalítico da oxidação de glicerol nos eletrodos PtxNi(1-x)Oy/Ti foi investigado em meio alcalino. Os catalisadores foram preparados por decomposição térmica de precursores poliméricos em diferentes composições metálicas com alta área de superfície eletroquímica. Os resultados da voltametria cíclica e cronoamperometria mostraram que as densidades de corrente de oxidação de glicerol para eletrodos mistos eram maiores que as obtidas para eletrodos contendo apenas Pt em valores de potenciais baixos. Além disso, a mudança do potencial de início da oxidação de glicerol em direção a valores menos positivos também foi registrada, mostrando uma oxidação facilitada com esses materiais em comparação com Pt. Os eletrodos que se destacaram são Pt0,8Ni0,2Oy/Ti e Pt0,9Ni0,1Oy/Ti por apresentar a eletroatividade mais alta e a maior eficiência, respectivamente.
Renewable energy is key to supplying new technologies, and a promising alternative to generate clean energy would be the fuel cell (CF), which produces electricity with reduction of pollutants, and with the use of biomass fuels, it becomes a sustainable source of energy. However, it is necessary to minimize the cost of production and to facilitate the supply of CFs to enable the large-scale application. In this context, catalysts composed of Pt and NiO were prepared, which were characterized by X-ray Diffraction, Dispersive Energy Spectroscopy and Scanning Electron Microscopy. The catalysts had a cracked-mud look, homogeneous distribution on the surface and concentrations close to the nominal ones. A direct relationship between crystallite size and Pt concentration was also observed. In addition, there was no alloying between Ni and Pt, since no changes were detected in platinum network parameters (cfc). The characterization of the electrocatalytic behavior of glycerol oxidation in PtxNi(1-x)Oy/Ti electrodes was investigated in alkaline medium. The catalysts were prepared by thermal decomposition of polymer precursors in different metal compositions with high electrochemical surface area. The results of cyclic voltammetry and chronoamperometry showed that glycerol oxidation current densities for mixed electrodes were higher than those obtained for electrodes containing only Pt at low potential values. In addition, the change in the onset potential of glycerol oxidation towards less positive values was also recorded, showing a facilitated oxidation with these materials compared to Pt. The electrodes that stand out are Pt0.8Ni0.2Oy/Ti and Pt0.9Ni0.1Oy/Ti because they have the highest electroactivity and the highest efficiency, respectively.
URI: http://repositorio.ufes.br/handle/10/7823
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