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Preparação, caracterização e estudos eletroquímicos de catalisadores PtSnX (X = Ni, PD, Rh e W) para eletro-oxidação de etanol e aplicação em célula a combustível de etanol direto (DEFC)

Processo: 09/15034-2
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
Vigência (Início): 01 de fevereiro de 2010
Vigência (Término): 30 de junho de 2014
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
Pesquisador responsável:Adalgisa Rodrigues de Andrade
Beneficiário:Thiago dos Santos Almeida
Instituição-sede: Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto (FFCLRP). Universidade de São Paulo (USP). Ribeirão Preto , SP, Brasil
Bolsa(s) vinculada(s):11/21770-3 - Otimização combinatorial de ligas catalíticas ternárias PtSnX (X=Ni,Ru, Rh e PD) para eletro-oxidação de etanol, BE.EP.DD
Assunto(s):Eletroquímica   Eletro-oxidação   Catalisadores   Etanol   Células de combustível   Nanopartículas metálicas   Método eletromagnético   Método eletroquímico

Resumo

A grande preocupação com o meio ambiente tem impulsionado pesquisas na área do desenvolvimento de sistemas geradores de energia mais eficientes e com menores taxas de poluição. Desta forma, a investigação de célula a combustível vem se destacando no cenário mundial. A célula a combustível de etanol direto (DEFC) vem ganhando cada vez mais espaço devido a sua fácil operação, aplicabilidade e não toxicidade. Principalmente no Brasil que é o maior produtor de etanol, combustível renovável, com ampla rede de distribuição no país. Para uma geração de energia mais vantajosa o interessante nesta oxidação é a transformação completa do etanol em CO2. Apesar dos grandes avanços no entendimento da reação deoxidação a quebra eficiente da ligação C-C ainda é um desafio. Neste projeto propõe-se desenvolver catalisadores eficientes para a oxidação do etanol. Dessa forma, serão preparadas nanopartículas plurimetálicas Pt-Sn-Ni, Pt-Sn-Pd, Pt-Sn-Rh e Pt-Sn-W, variando-se a proporção Sn:X (X = Ni, Pd, Rh e W), obtidas por decomposição térmica e irradiação de micro-ondas em carbono com alta área superficial. Os eletrodos serão caracterizados fisicamente através de MET, EDX, DRX, XPS, XAS e TG-MS/ TG-DSC, e eletroquimicamente através das técnicas de voltametria cíclica, cronoamperometria e cronopotenciometria, podendo determinaros catalisadores que apresentem melhor atividade catalítica para a oxidação do etanol. Será realizada eletrólise em potencial controlado e análise dos produtos formados por CLAE e CGMS, sendo este parâmetro de fundamental importância para o completo entendimento do mecanismo da reação. Por fim serão realizados testes de células para avaliar o desempenho, durabilidade e estabilidade dos eletrocatalisadores. (AU)

Publicações científicas
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
ALMEIDA, T. S.; PALMA, L. M.; MORAIS, C.; KOKOH, K. B.; DE ANDRADE, A. R. Effect of Adding a Third Metal to Carbon-Supported PtSn-Based Nanocatalysts for Direct Ethanol Fuel Cell in Acidic Medium. Journal of the Electrochemical Society, v. 160, n. 9, p. F965-F971, 2013. Citações Web of Science: 12.
ALMEIDA, T. S.; PALMA, L. M.; LEONELLO, P. H.; MORAIS, C.; KOKOH, K. B.; DE ANDRADE, A. R. An optimization study of PtSn/C catalysts applied to direct ethanol fuel cell: Effect of the preparation method on the electrocatalytic activity of the catalysts. Journal of Power Sources, v. 215, p. 53-62, OCT 1 2012. Citações Web of Science: 52.

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