Preparação e caracterização de eletrocatalisadores à base de PtBi/C, PdBi/C e PtPdBi/C para a oxidação do etanol em meio alcalino em células a combustível

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dc.contributor.advisorAlmir Oliveira Netopt_BR
dc.contributor.authorLIMA, FABIANA dos S.pt_BR
dc.coverageNacionalpt_BR
dc.date.accessioned2021-09-15T18:14:50Z
dc.date.available2021-09-15T18:14:50Z
dc.date.issued2021pt_BR
dc.description.abstractA poluição ambiental e os altos custos associados ao uso de combustíveis fósseis têm motivado o desenvolvimento de fontes de energias alternativas. Neste sentido, as células a combustível são uma alternativa promissora, por possibilitar o uso de combustíveis de fontes renováveis, como o etanol, que possui um sistema produtivo bastante desenvolvido no Brasil. Entretanto, na reação incompleta de oxidação do etanol há formação de espécies intermediárias e subprodutos, que ficam adsorvidos na superfície do eletrocatalisador, causando sua desativação e consequente redução da eficiência energética do sistema; um fator limitante do processo, que pode ser minimizado com a adição de metais, como o bismuto à platina e ao paládio. Para tanto, os eletrocatalisadores PtBi/C (95:5), PdBi/C (95:5) e PtPdBi/C (90:5:5), foram sintetizados via redução por borohidreto de sódio. A atividade eletrocatalítica foi analisada via voltametria cíclica e cronoamperometria em meio alcalino em três concentrações diferentes de etanol (0,5; 1,0 e 2,0 mol.L-1) e testes em célula unitária de etanol direto. Os eletrocatalisadores exibiram um tamanho médio de partícula entre 5 a 8 nm, e os espectros de XPS apontaram que a presença de bismuto não causou mudança significativa nos valores de energia de ligação, o que sugere que não houve formação de compostos intermetálicos, em concordância com os dados obtidos de DRX, os quais, não apontaram a formação de ligas, apenas a presença de picos característicos dos metais Pt e Pd. Os resultados de ATR-FTIR mostram que a adição de Bi suprime a produção de carbonato e aumenta o rendimento de acetato independente da concentração de etanol, indicando a ocorrência preferencial da oxidação parcial do etanol. Quanto ao desempenho eletrocatalítico, os melhores resultados em densidade de corrente foram obtidos com o PtBi/C (95:5), que foi cerca de quatro vezes superior à Pt/C, portanto, os resultados sugerem que a associação do bismuto com a platina é extremamente benéfica e sua alta atividade eletrocatalítica pode ser atribuída a sinergia entre seus constituintes, considerando o mecanismo bifuncional.pt_BR
dc.description.notasgeraisTese (Doutorado em Tecnologia Nuclear)pt_BR
dc.description.notasteseIPEN/Tpt_BR
dc.description.teseinstituicaoInstituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SPpt_BR
dc.format.extent109pt_BR
dc.identifier.citationLIMA, FABIANA dos S. <b>Preparação e caracterização de eletrocatalisadores à base de PtBi/C, PdBi/C e PtPdBi/C para a oxidação do etanol em meio alcalino em células a combustível</b>. Orientador: Almir Oliveira Neto. 2021. 109 f. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. DOI: <a href="https://dx.doi.org/10.11606/T.85.2021.tde-08092021-141651">10.11606/T.85.2021.tde-08092021-141651</a>. Disponível em: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/32286.
dc.identifier.doi10.11606/T.85.2021.tde-08092021-141651pt_BR
dc.identifier.urihttp://repositorio.ipen.br/handle/123456789/32286
dc.localSão Paulopt_BR
dc.rightsopenAccesspt_BR
dc.subjectdirect ethanol fuel cells
dc.subjectoxyfuel combustion process
dc.subjectredox reactions
dc.subjectbismuth
dc.subjectplatinum
dc.subjectpalladium
dc.subjectsodium compounds
dc.subjectborohydrides
dc.subjectsynthesis
dc.subjectsurface properties
dc.subjectelectrocatalysts
dc.subjectpower potential
dc.subjectpotential energy
dc.subjectvoltametry
dc.subjectx-ray diffraction
dc.subjectx-ray spectroscopy
dc.subjectscanning electron microscopy
dc.subjectmass spectroscopy
dc.subjectmeasuring instruments
dc.subjectrenewable energy sources
dc.titlePreparação e caracterização de eletrocatalisadores à base de PtBi/C, PdBi/C e PtPdBi/C para a oxidação do etanol em meio alcalino em células a combustívelpt_BR
dc.title.alternativePreparation and characterization of PtBi/C, PdBi/C and PtPdBi/C based electrocatalysts for ethanol oxidation in alkaline medium in fuel cellspt_BR
dc.typeTesept_BR
dspace.entity.typePublication
ipen.autorFABIANA DOS SANTOS LIMA
ipen.codigoautor14685
ipen.contributor.ipenauthorFABIANA DOS SANTOS LIMA
ipen.date.recebimento21-09
ipen.identifier.ipendoc28054pt_BR
ipen.meioeletronicohttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/85/85134/tde-08092021-141651/pt-br.phppt_BR
ipen.type.genreTese
relation.isAuthorOfPublication57c23d42-0978-4b7f-95da-322b8ae874a5
relation.isAuthorOfPublication.latestForDiscovery57c23d42-0978-4b7f-95da-322b8ae874a5
sigepi.autor.atividadeLIMA, FABIANA dos S.:14685:610:Spt_BR
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