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Dissertação de Mestrado
DOI
10.11606/D.85.2010.tde-26092011-084205
Documento
Autor
Nome completo
Michele Brandalise
E-mail
Unidade da USP
Área do Conhecimento
Data de Defesa
Imprenta
São Paulo, 2010
Orientador
Banca examinadora
Oliveira Neto, Almir (Presidente)
Ett, Gerhard
Santos, Mauro Coelho dos
Título em português
Preparação e caracterização de eletrocatalisadores PtRu/C, PtBi/C,  PtRuBi/C para eletro-oxidação direta de etanol em células a combustível tipo PEM utilizando  metodologia da redução via borohidreto de sódio
Palavras-chave em português
bismuto
células a combustível
etanol
Resumo em português
Os eletrocatalisadores Pt/C, PtBi/C, PtRu/C e PtRuBi/C foram preparados a partir do método de redução via borohidreto de sódio e testados na oxidação eletroquímica de etanol. No método de redução via borohidreto, adiciona-se uma solução contendo hidróxido de sódio e borohidreto de sódio a uma mistura contendo água/2-propanol, precursores metálicos e o suporte de carbono Vulcan XC72. Neste trabalho também foi estudada a forma de adição da solução de borohidreto (adição gota a gota ou adição rápida). Os eletrocatalisadores obtidos foram caracterizados por espectroscopia de energia dispersiva de raios X (EDX), análise termogravimétrica (TGA), difração de raios X (DRX), microscopia eletrônica de transmissão (MET) e voltametria cíclica. A eletro-oxidação do etanol foi estudada por voltametria cíclica e cronoamperometria utilizando a técnica do eletrodo de camada fina porosa. Os eletrocatalisadores obtidos foram avaliados em condições reais de operação em célula por meio de testes em células unitárias alimentadas diretamente por etanol. A dissolução de bismuto no eletrocatalisador PtRuBi/C foi avaliada pelas técnicas de voltametria cíclica, cronoamperometria e do eletrodo disco-anel. O eletrocatalisador PtRuBi/C aparentemente mostrou um bom desempenho para a eletro-oxidação do etanol, porém as evidencias experimentais indicam a dissolução do bismuto em meio ácido.
Título em inglês
Preparation and characterization of PtRu/C, PtBi/C, PtRuBi/C electrocatalysts for direct eletro-oxidation of ethanol in PEM fuel cells using the method of reduction by sodium borohydride
Palavras-chave em inglês
bismuth
ethanol
fuel cells
Resumo em inglês
Pt/C, PtBi/C, PtRu/C and PtRuBi/C electrocatalysts were prepared by a borohydride reduction methodology and tested for ethanol oxidation. This methodology consists in mix a solution with sodium hydroxide and sodium borohydride to a mixture containing water/isopropyl alcohol, metallic precursors and the Vulcan XC 72 carbon support. It was studied the addition method of borohydride (drop by drop addition or rapid addition). The obtained electrocatalysts were characterized by energy dispersive X ray spectroscopy (EDX), thermogravimetric analysis (TGA), X ray diffraction (XRD), transmission electron microscope (TEM) and cyclic voltammetry. The ethanol electro-oxidation was studied by cyclic voltammetry and chronoamperometry using the thin porous coating technique. The electrocatalysts were tested in real conditions of operation by unit cell tests. The stability of PtRuBi/C electrocatalysts was evaluated by cyclic voltammetry, chronoamperometry using the ultra-thin porous coating technique and ring-disk electrode. The PtRuBi/C electrocatalyst apparently presented a good performance for ethanol electro-oxidation but experimental evidences showed accentuated bismuth dissolution.
 
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Data de Publicação
2011-10-17
 
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