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Tese

Obtenção por sol-gel e caracterização de eletrocatalisadores para aplicação em células a combustível com oxidação direta de metanol (2001)

  • Authors:
  • Autor USP: CAIRES, MARIA ISABEL - ENGMAT
  • Unidade: ENGMAT
  • Assunto: METANOL
  • Language: Português
  • Abstract: Um dos problemas principais quando se estuda materiais eletrocatalíticos para células a combustível do tipo hidrogênio/oxigênio, relaciona-se com a pureza do hidrogênio que alimenta as células. Quando o hidrogênio é produzido por eletrólise da água, a pureza é elevada e o catalisador, normalmente a platina dispersa, é plenamente satisfatório para promover com eficiência a reação de oxidação de hidrogênio (ROH), sendo que este atua como o anodo nas células à combustível. Entretanto se o hidrogênio for produzido através de reforma de combustíveis em geral (gás natural, biogás, metanol, etanol, metano etc.) o produto pode vir acompanhado de impurezas tais como CO e outros compostos, em níveis de 0,1%, que se adsorvem fortemente sobre a platina, diminuindo de forma drástica a atividade do eletrocatalisador, especialmente se a temperatura de operação estiver abaixo de '150 GRAUS'C. Considerando que as células operam entre '80 GRAUS'C e '90 GRAUS'C, devido à limitação imposta pela estabilidade térmica da membrana condutora de Nafion, então, sob estas condições o CO se adsorve irreversivelmente nos sítios ativos da platina afetando as propriedades catalíticas deste material. Para minimizar este problema, tem sido estudado com relativo sucesso eletrocatalisadores dispersos à base de ligas platina/rutênio, irídio, ródio, estanho, etc, que têm a propriedade de produzir óxidos hidratados em baixos potenciais eletródicos. Estes óxidos atuam diretamente na catálise da reação deoxidação promovendo a conversão do CO para C'O IND. 2', diminuindo de forma acentuada a concentração superficial sobre a platina do veneno eletrocatalítico, o CO, e assim liberando sítios ativos para que o processo de oxidação ocorra. Solução semelhante tem sido empregada nas células que operam com conversão direta de um combustível orgânico, sendo que o caso mais comum é o da célula à combustível com conversão direta de metanol. ) Nesta classe de células, tem sido observado que sobre o anodo se forma além do CO, pequenas quantidades de adsorbatos hidrogenados como intermediários da reação final. Neste caso, a modificação da platina por rutênio tem dado os melhores resultados conhecidos. Pesquisas têm sido direcionadas na busca de catalisadores do tipo Pt/Ru para aplicação em nível tecnológico. Uma vez que ligas metalúrgicas Pt/Ru apresentam o agravante de formar sistemas multifases, onde pode ocorrer segregação de elementos de liga, etc, prejudicando em sobremaneira o desempenho do material como um todo. Assim, neste projeto de pesquisa propõe-se a desenvolver, caracterizar física e eletroquimicamente eletrocalisadores obtidos pela rota sol-gel, a qual conduz a formação homogênea e desejável em nível atômico da mistura Pt/Ru. Adicionalmente, este método apresenta vantagens sobre os métodos convencionais devido permitir a obtenção direta de óxidos hidratados, além de facilmente se obter eletrocalisadores dispersos sobre carbono com alta área ativa. Exibe,ainda, a flexibilidade de se obter ligas terciárias e quaternárias que são de extrema importância em catálise em geral
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 27.09.2001
    • How to cite
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    • ABNT

      CAIRES, Maria Isabel. Obtenção por sol-gel e caracterização de eletrocatalisadores para aplicação em células a combustível com oxidação direta de metanol. 2001. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2001. . Acesso em: 21 maio 2024.

    • APA

      Caires, M. I. (2001). Obtenção por sol-gel e caracterização de eletrocatalisadores para aplicação em células a combustível com oxidação direta de metanol (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Carlos.

    • NLM

      Caires MI. Obtenção por sol-gel e caracterização de eletrocatalisadores para aplicação em células a combustível com oxidação direta de metanol. 2001 ;[citado 2024 maio 21 ]

    • Vancouver

      Caires MI. Obtenção por sol-gel e caracterização de eletrocatalisadores para aplicação em células a combustível com oxidação direta de metanol. 2001 ;[citado 2024 maio 21 ]

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