Carbon Modified with Vanadium Nanoparticles for Hydrogen Peroxide Electrogeneration

Autor(es)

Simas, P. S. ; Antonin, V. S. ; Parreira, L. S. ; Hammer, P. ; Silva, F. L. ; Kronka, M. S. ; Valim, R. B. ; Lanza, M. R. V. ; Santos, M. C.

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: ELECTROCATALYSIS; v. 8, n. 4, p. 311-320, JUL 2017.
• Citações Web of Science: 0

Resumo

This paper compares the results of two preparation routes for the production of carbon (Vulcan XC 72R) modified with vanadium nanostructured electrocatalysts for hydrogen peroxide (H2O2) electrogeneration using the following mass proportions of vanadium on carbon (V/C): 1, 3, 5, 7, 10, and 13%. Best results for H2O2 electrogeneration were obtained using a V/C sol-gel method (SGM) with 3%, highest ring currents. For oxygen reduction reaction (ORR), using the V/C SGM with 3% and V/C polymeric precursor method (PPM) with 7%, the results of ring currents measured are very high when compared to Vulcan XC 72R. X-ray diffraction (XRD) analysis mainly showed the V2O5 phase. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) results of the V/C PPM 7% and V/C SGM 3% samples highlight the predominance of the V2O5 phase and, for the latter catalyst, a more oxidized carbon surface. For the most promising electrocatalysts, the contact angle was evaluated, showing that the anchoring of the metal in the carbon surface increases the hydrophilicity of the materials. The prepared materials are promising for peroxide electrogeneration mainly due to the synergetic effect of vanadium oxide nanoparticles and acid oxygen species of the carbon, contributing to enhancing catalyst hydrophilicity. (AU)

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• Processo FAPESP: 10/04539-3 - Síntese e caracterização de eletrocatalisadores nanoestruturados para obtenção de peróxido de hidrogênio in situ e posterior degradação de poluentes orgânicos
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• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
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• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 11/21656-6 - Materiais nanoestruturados binários baseados em metais na eletrogeração de peróxido de hidrogênio para degradação do ciprofloxacino
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• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Processo FAPESP: 08/58789-0 - Eletrocatalise da reação de redução de oxigênio utilizando-se catalisadores binários baseados em Pt
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• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
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• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 09/09145-6 - Estudo do mecanismo de oxidação eletroquímica de etanol com eletrocatalisadores de PtSn, PtCe e PtSnCe utilizando técnicas espectroscópicas in-situ
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• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Processo FAPESP: 05/59992-6 - Materiais nanoestruturados: eletrocatálise e membranas de óxidos
• Beneficiário: Mauro Coelho dos Santos
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Jovens Pesquisadores
• Processo FAPESP: 15/10314-8 - Nanoestruturas para a Degradação de Fenol, Ciprofloxacino e 17 alfa etinilestradiol
• Beneficiário: Mauro Coelho dos Santos
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