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Reação de oxidação de amônia e determinação dos produtos de reação utilizando-se eletrocatalizadores e suportes com elevada durabilidade e alta atividade catalítica

Processo: 14/09868-6
Linha de fomento:Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de janeiro de 2015
Vigência (Término): 31 de julho de 2015
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica
Pesquisador responsável:Almir Oliveira Neto
Beneficiário:Júlio César Martins da Silva
Supervisor no Exterior: Elena Baranova
Instituição-sede: Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN). Secretaria de Desenvolvimento Econômico (São Paulo - Estado). São Paulo , SP, Brasil
Local de pesquisa : University of Ottawa (uOttawa), Canadá  
Vinculado à bolsa:13/01577-0 - Desenvolvimento de materiais e estudos de degradação de eletrocatalisadores e suportes para ânodo de células a combustível alcalinas, BP.PD
Assunto(s):Materiais nanoestruturados

Resumo

Este projeto tem como objetivo promover a eletro-oxidação da amônia e determinar os principais produtos de reação sobre materiais com diferentes composições. Para isso serão preparados eletrocatalisadores binários em diferentes razões atômicas utilizando-se Pt, Ir, Ni, Mn, Ru. Esses eletrocatalisadores serão suportados em carbono e também em misturas físicas de Carbono-ITO (C-In2O3.SnO2) e Carbono-ATO (C-SbO2.SnO2) em diferentes razões em massa. Os materiais serão caracterizados por difração de raios X (DRX) e microscopia eletrônica de transmissão (MET), com o propósito de obter informações sobre a estrutura dos materiais, tamanho de partículas de dispersão das partículas nos materiais utilizados como suporte. A espectroscopia de energia dispersiva (EDS) será utilizada para determinar a razão atômica dos materiais preparados enquanto que as composições superficiais serão determinadas por espectroscopia fotoeletrônica de raios X (XPS). A eletro-oxidação da amônia sobre os eletrocatalisadores bimetálicos será realizada em meio alcalino e o monitoramento dos produtos de reação será acompanhado utilizando-se um analizador de nitrogênio (Ntot) e pela espectroscopia de infravermelho por reflexão-absorção (IRRAS). Adicionalmente serão determinadas as concentrações de nitrito e nitrato utilizando-se determinações analíticas (Hach analytical kit). Os experimentos eletroquímicos serão realizados utilizando-se um potenciostato BioLogic VSP. A partir dos resultados obtidos usando as técnicas mencionados acima, os melhores materiais serão selecionados e usados em células a combustível e/ou para o tratamentos de águas contaminadas com amônia. Este estudo é de alta importância porque conhecimento será adquirido e será importante para o desenvolvimento dessa original pesquisa que inicia-se no Brasil com o projeto do proponente. (AU)

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)
SILVA, JULIO CESAR M.; NTAIS, SPYRIDON; RAJARAMAN, VISHWANATHAN; TEIXEIRA-NETO, ERICO; TEIXEIRA-NETO, ANGELA A.; NETO, ALMIR O.; ANTONIASSI, RODOLFO M.; SPINACE, ESTEVAM V.; BARANOVA, ELENA A. The Catalytic Activity of Pt:Ru Nanoparticles for Ethylene Glycol and Ethanol Electrooxidation in a Direct Alcohol Fuel Cell. ELECTROCATALYSIS, v. 10, n. 3, p. 203-213, MAY 2019. Citações Web of Science: 0.
SILVA, JULIO CESAR M.; ASSUMPCAO, MONICA H. M. T.; HAMMER, PETER; NETO, ALMIR O.; SPINACE, ESTEVAM V.; BARANOVA, ELENA A. Iridium-Rhodium Nanoparticles for Ammonia Oxidation: Electrochemical and Fuel Cell Studies. CHEMELECTROCHEM, v. 4, n. 5, p. 1101-1107, MAY 2017. Citações Web of Science: 2.
SILVA, JULIO CESAR M.; NTAIS, SPYRIDON; TEIXEIRA-NETO, ERICO; SPINACE, ESTEVAM V.; CUI, XIAOYU; NETO, ALMIR O.; BARANOVA, ELENA A. Evaluation of carbon supported platinum-ruthenium nanoparticles for ammonia electro-oxidation: Combined fuel cell and electrochemical approach. INTERNATIONAL JOURNAL OF HYDROGEN ENERGY, v. 42, n. 1, p. 193-201, JAN 5 2017. Citações Web of Science: 9.
SILVA, JULIO CESAR M.; PIASENTIN, RICARDO M.; SPINACE, ESTEVAM V.; NETO, ALMIR O.; BARANOVA, ELENA A. The effect of antimony-tin and indium-tin oxide supports on the catalytic activity of Pt nanoparticles for ammonia electro-oxidation. Materials Chemistry and Physics, v. 180, p. 97-103, SEP 1 2016. Citações Web of Science: 15.

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