Estudo das variações das propriedades físico-químicas de catalisadores Pt-Nd/C e Pt-Nd-Sn/C para a eletro-oxidação de etanol.

• Processo: 13/17549-5
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Vigência (Início): 01 de novembro de 2013
• Vigência (Término): 31 de agosto de 2016
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Pesquisador responsável: Joelma Perez
• Beneficiário: Nathalia Abe Santos
• Instituição Sede: Instituto de Química de São Carlos (IQSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Assunto(s): Células de combustível Oxidação de etanol Eletrocatálise Eletroquímica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: células a combustível | Eletrocatálise | oxidação de etanol | platina-neodímio-estanho | Síntese de nanopartículas | Eletroquímica

Resumo

De maneira geral, para o desenvolvimento de catalisadores eficientes para a reação de oxidação de etanol em células a combustível de etanol direto (DEFC) é necessário compreender a influência das propriedades físicas e químicas dos materiais na atividade catalítica, elucidar os mecanismos de reação e avaliar o desempenho em célula unitária. Assim, o projeto de pesquisa proposto envolve a preparação de catalisadores à base de Pt, Nd e/ou Sn suportados sobre carbono de alta área superficial pelos métodos de poliol modificado e de redução por ácido fórmico. Assim que sintetizados, os catalisadores serão recobertos com uma camada protetora de MgO e submetidos a tratamento térmico em diferentes atmosferas: inerte e redutora. A utilização de MgO como agente protetor no tratamento térmico dos catalisadores obtidos permite alterar a composição liga/óxidos de Pt-Sn e/ou Nd sem alterar significativamente o tamanho das nanopartículas. Adicionalmente é possível controlar a cristalinidade através da temperatura, assim visamos compreender melhor a relação entre a composição liga/óxido do catalisador e a atividade catalítica da reação de oxidação de etanol. Os catalisadores serão caracterizados fisicamente por DRX, EDX, TEM, XPS e XAS, eletroquimicamente por técnicas convencionais (voltametria e cronoamperometria). A análise do desempenho dos materiais será realizada em célula unitária e os produtos e intermediários da reação de oxidação de etanol determinados por HPLC e/ou FTIRAS. Por fim, pretende-se estabelecer correlações entre as propriedades químicas e físicas dos catalisadores obtidos e a sua eficiência na reação de oxidação de etanol.

Publicações científicas

(4)

(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)

DA SILVA, G. C.; SANTOS, N. A.; PEREZ, J.; SHAO, M; BRISARD, G. Activity and Long-Term Stability Study of Pt-Y/C Electrocatalysts for Oxygen Reduction Reaction. ELECTROCATALYSIS 8, v. 72, n. 29, p. 12-pg., 2016-01-01. (11/50727-9, 13/17549-5)

DA SILVA, GABRIEL CHRISTIANO; PEREZ, JOELMA. Oxygen Reduction Reaction on Pt-Y/C Catalysts: Activity and Long-Term Stability Study. Journal of the Brazilian Chemical Society, v. N/A, p. 11-pg., 2022-10-14. (11/50727-9, 13/17549-5)

SANTOS, NATHALIA A.; CORRADINI, PATRICIA G.; ANTOLINI, ERMETE; PEREZ, JOELMA. Effect of MgO coverage on the synthesis and thermal treatment of Pt-Sn/C catalysts. Materials Letters, v. 244, p. 6-9, JUN 1 2019. (12/12189-8, 13/16930-7, 13/17549-5)

CORRADINI, P. G.; SANTOS, N. A.; PEREZ, J.. Pt-Sn-Eu/C Catalysts: Application of Rare Earth Metals as Anodes in Direct Ethanol Fuel Cells. FUEL CELLS, v. 18, n. 1, p. 73-81, FEB 18 2018. (13/17549-5, 15/13218-0, 13/16930-7, 12/12189-8)

Publicações acadêmicas

(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

SANTOS, Nathalia Abe. Estudo das variações das propriedades físico-químicas de catalisadores Pt-Sn/C, Pt-Nd/C e Pt-Nd-Sn/C para a eletro-oxidação de etanol. 2016. Tese de Doutorado - Universidade de São Paulo (USP). Instituto de Química de São Carlos (IQSC/BT) São Carlos.