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(Referência obtida automaticamente do Web of Science, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores.)

A comparative investigation of metal-support interactions on the catalytic activity of Pt nanoparticles for ethanol oxidation in alkaline medium

Texto completo
Autor(es):
Godoi, Denis R. M. [1] ; Villullas, Hebe M. [1] ; Zhu, Fu-Chun [2] ; Jiang, Yan-Xia [2] ; Sun, Shi-Gang [2] ; Guo, Junsong [3] ; Sun, Lili [3] ; Chen, Rongrong [3]
Número total de Autores: 8
Afiliação do(s) autor(es):
[1] Univ Estadual Paulista UNESP, Inst Quim, BR-14800 Araraquara, SP - Brazil
[2] Xiamen Univ, Sch Energy Res, Coll Chem & Chem Engn, State Key Lab Phys Chem Solid Surfaces, Dept Chem, Xiamen 361005 - Peoples R China
[3] Indiana Univ Purdue Univ, Richard G Lugar Ctr Renewable Energy, Indianapolis, IN 46202 - USA
Número total de Afiliações: 3
Tipo de documento: Artigo Científico
Fonte: Journal of Power Sources; v. 311, p. 81-90, APR 15 2016.
Citações Web of Science: 23
Resumo

The effects of interactions of Pt nanoparticles with hybrid supports on reactivity towards ethanol oxidation in alkaline solution are investigated. Studies involve catalysts with identical Pt nanoparticles on six hybrid supports containing carbon powder and transition metal oxides (TiO2, ZrO2, SnO2, CeO2, MoO3 and WO3). In situ X-ray absorption spectroscopy (XAS) results evidence that metal-support interactions produce changes in the Pt 5d band vacancy, which appears to determine the catalytic activity. The highest and lowest activities are observed for Pt nanoparticles on hybrid supports containing TiO2 and CeO2, respectively. Further studies are presented for these two catalysts. In situ FTIR reflection spectroscopy measurements, taken using both multi-stepped FTIR spectroscopy (MS-FTIR) and single potential alteration FTIR spectroscopy (SPA-FTIR), evidence that the main product of ethanol oxidation is acetate, although signals attributed to carbonate and CO2 indicate some differences in CO2 production. Fuel cell performances of these catalysts, tested in a 4.5 cm(2) single cell at different temperatures (40-90 degrees C) show good agreement with data obtained by electrochemical techniques. Results of this comprehensive study point out the possibility of compensating a reduction of noble metal load with an increase in activity promoted by interactions between metallic nanoparticles and a support. (C) 2016 Elsevier B.V. All rights reserved. (AU)

Processo FAPESP: 13/50206-4 - Desenvolvimento de catalisadores multifuncionais para substituir a Pt para reações de oxidação de combustíveis em células a combustível de baixa temperatura visando produção de energia ambientalmente adequada
Beneficiário:Hebe de las Mercedes Villullas
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa BIOEN - Regular
Processo FAPESP: 14/12255-6 - Relações catálise-nanoestrutura-propriedades e estudos dos mecanismos de reação: estabelecendo bases para o desenho de catalisadores multifuncionais
Beneficiário:Hebe de las Mercedes Villullas
Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
Processo FAPESP: 13/01822-4 - Estudo mecanístico das reações de oxidação de metanol e etanol sobre platina suportada em nanocompósitos carbono-óxido de metal de transição
Beneficiário:Denis Ricardo Martins de Godoi
Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado