Nanooctaedros de Fe decorados com Pd como Anodos de Células a Combustível Alcalinas-Ácidas de Glicerol Direto

• Processo: 23/15705-1
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2024
• Data de Término da vigência: 31 de dezembro de 2024
• Área de conhecimento: Engenharias - Engenharia de Materiais e Metalúrgica
• Pesquisador responsável: Mauro Coelho dos Santos
• Beneficiário: Victor Augusto de Paula Guimarães
• Instituição Sede: Centro de Ciências Naturais e Humanas (CCNH). Universidade Federal do ABC (UFABC). Ministério da Educação (Brasil). Santo André , SP, Brasil
• Assunto(s): Glicerol Materiais nanoestruturados Materiais
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: célula combustível | glicerol | Nanomateriais | Reação de Redução de Peróxido de Hidrogênio | Materiais

Resumo

Este projeto tem por objetivo a preparação, caracterização e aplicação de nanooctaedros de Fe com a decoração com Pd como materiais anódicos e, nanopartículas de Au como materiais catódicos de células a combustível alcalinas-acidas de glicerol direto (todos os materiais suportados em carbono XC72). A oxidação do Glicerol em meio alcalino é a reação no ânodo da célula. A reação de redução de peróxido de hidrogênio em meio ácido é a reação no cátodo da célula. Membranas tratadas ou não para meio básico serão utilizadas, tais como: Membranas alcalinas Tokuyama e membranas de Náfion. As técnicas de voltametria cíclica e cronoamperometria serão utilizadas para o estudo da reação de oxidação do Glicerol e os anodos formados serão testados em células a combustível alcalinas - ácidas diretas de glicerol. A técnica de infravermelho in-situ em experimentos de meia célula será utilizada para estudar o mecanismo de reação de oxidação de glicerol em meio alcalino variando a concentração do eletrólito. Os eletrocatalisadores serão testados em sua estabilidade por ICP-MS para medir a dissolução em testes acelerados de estresse. Diferentes técnicas físicas serão utilizadas para a caracterização dos materiais anódicos/catódicos. Como metas: 1) A oxidação do glicerol para carbonato para as células, ou para outros produtos de maior valor agregado, 2) diminuição da quantidade de Pd, 3) estudo do mecanismo de reação, salientando os melhores eletrocatalisadores e 4) avaliação da estabilidade de eletrocatalisadores anódicos em testes acelerados de estresse. Pretende-se obter maiores potenciais de circuito aberto, maiores densidades de corrente, e elevadas densidades de potência em células a combustível alcalinas-ácidas diretas de glicerol.