Estudos de eletrocatalisadores baseados em Pt, Mo e W como ânodos tolerantes ao CO em célula a combustível de membrana trocada de prótons (PEMFC) (2015)
- Authors:
- Autor USP: HASSAN, AYAZ - IQSC
- Unidade: IQSC
- Subjects: CATALISADORES; CÉLULAS A COMBUSTÍVEL
- Language: Português
- Abstract: Elevada tolerância ao CO e alta estabilidade são necessário para o eletrocatalisador anódico de células a combustível de membrana protônica (PEMFC) para o melhoramento do desempenho do sistema operando com combustível reformado. Neste trabalho eletrocatalisadores suportados em carbono e carbetos (carbetos de molibdênio e tungstênio) foram estudados para a reação de oxidação de hidrogênio (ROH), a tolerância ao CO e a estabilidade no ânodo de PEMFC. Os materiais investigados incluem: PtMo/C, PtMo/C tratado-termicamente, Pt/Mo2C/C, PtMo/Mo2C/C, PtW/C, Pt/WC/C e Pt/C. As diferenças na morfologia dos eletrocatalisadores foram caracterizadas por redução com temperatura programada (TPR), difração de raios-x (XRD), microscopia eletrônica de transmissão (MET), energia dispersiva de raios-x (EDX), espectroscopia de absorção de raios-x (XAS), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e espectroscopia de dispersão de comprimento de onda (WDS). As características e as atividades eletroquímicas dos electrocatalisadores foram avaliadas para ROH e tolerância ao CO por medidas de curvas de polarização em célula unitária e voltametria cíclica, sob a forma de elétrodos de difusão de gás. Espectrometria de massa (EMS) “on-line” e experimentos de stripping de CO foram realizados para avaliar o mecanismo de tolerância ao CO dos eletrocatalisadores. Voltametria cíclica conduzida até 5000 ciclos voltamétricos foi realizada para avaliar a estabilidade dos eletrocatalisadores. Tanto o eletrocatalisador de PtMo suportado em carbono e tratado a 600ºC, com tamanho médio de cristalito de 16,7 nm, como o eletrocatalisador de Pt suportado em carbeto de molibdênio mostraram atividade mais elevada para a oxidação de hidrogênio na presença de 100 ppm de CO e uma estabilidade melhorada, em comparação com os catalisadores de PtMo suportado em carbono e PtMo suportado em carbeto de molibdênioSemelhantamente, melhor tolerância ao CO e maior estabilidade foram mostradas por Pt suportado em carbeto de tungstênio, como comparado com electrocatalisador de PtW suportado em carbono. Os resultados de voltametria cíclica e WDS mostraram que ocorre uma dissolução parcial de Mo e W e a sua migração/difusão do ânodo para o cátodo durante o período de ciclagem, o que é a maior causa das perdas em desempenho destes eletrocatalisadores. Os resultados mostraram que a atividade catalítica e a estabilidade podem ser melhoradas com o tratamento térmico, a despeito de um aumento do tamanho das partículas do catalisador, ou pela formação de carbetos nos suportes dos eletrocatalisadores
- Imprenta:
- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2015
- Data da defesa: 06.02.2015
-
ABNT
HASSAN, Ayaz. Estudos de eletrocatalisadores baseados em Pt, Mo e W como ânodos tolerantes ao CO em célula a combustível de membrana trocada de prótons (PEMFC). 2015. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2015. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75134/tde-07052015-094155/. Acesso em: 23 abr. 2024. -
APA
Hassan, A. (2015). Estudos de eletrocatalisadores baseados em Pt, Mo e W como ânodos tolerantes ao CO em célula a combustível de membrana trocada de prótons (PEMFC) (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75134/tde-07052015-094155/ -
NLM
Hassan A. Estudos de eletrocatalisadores baseados em Pt, Mo e W como ânodos tolerantes ao CO em célula a combustível de membrana trocada de prótons (PEMFC) [Internet]. 2015 ;[citado 2024 abr. 23 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75134/tde-07052015-094155/ -
Vancouver
Hassan A. Estudos de eletrocatalisadores baseados em Pt, Mo e W como ânodos tolerantes ao CO em célula a combustível de membrana trocada de prótons (PEMFC) [Internet]. 2015 ;[citado 2024 abr. 23 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75134/tde-07052015-094155/ - Facile solvothermal synthesis of Pt–Cu nanocatalyst with improved electrocatalytic activity toward methanol oxidation
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