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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.)

Non-Noble Fe-N-x/C Electrocatalysts on Tungsten Carbides/N-Doped Carbons for the Oxygen Reduction Reaction

Texto completo
Autor(es):
do Rego, Ulisses A. [1, 2] ; Lopes, Thiago [3] ; Bott-Neto, Jose L. [2] ; Gomez-Marin, Ana M. [2] ; Tanaka, Auro A. [1] ; Ticianelli, Edson A. [2]
Número total de Autores: 6
Afiliação do(s) autor(es):
[1] Univ Fed Maranhao, BR-65080040 Sao Luis, MA - Brazil
[2] Univ Sao Paulo, Inst Quim Sao Carlos, BR-13560960 Sao Paulo, SP - Brazil
[3] CNEN SP, IPEN, BR-05508000 Sao Paulo, SP - Brazil
Número total de Afiliações: 3
Tipo de documento: Artigo Científico
Fonte: ELECTROCATALYSIS; v. 10, n. 2, p. 134-148, MAR 2019.
Citações Web of Science: 0
Resumo

This work investigates the influence of different nitration protocols of a carbon black, the addition of tungsten carbide (WC), and the presence of iron, in terms of the catalytic activity of electrocatalysts containing Fe-N-x moieties towards the oxygen reduction reaction (ORR) in acidic and alkaline media. The synthesized materials were characterized using X-ray diffraction (XRD), Raman spectroscopy (Raman), energy-dispersive X-ray spectroscopy (EDX), transmission electron microscopy (TEM), X-ray photoelectron spectroscopy (XPS), and cyclic voltammetry (CV) with a rotating ring-disk electrode (RRDE), in addition to durability tests. In acidic media, the performance of the catalysts varied according to the type of nitration protocol, the presence of iron, and the heat treatment temperature, which is accompanied by variations in the ORR mechanism. In alkaline electrolyte, the electrocatalysts presented higher performances, with only an similar to 0.04-V difference relative to that of a standard platinum on carbon catalyst. The number of electrons transferred per oxygen molecule, the amounts of hydrogen peroxide generated in the ORR, the effect of catalyst loading, and the presence of iron in the catalysts were investigated with the aim of understanding the ORR mechanism and assisting in the production of high-performance and durable materials. Finally, the two best electrocatalysts were submitted to a standard durability test, which evidenced promising high stability at both pHs. (AU)

Processo FAPESP: 14/50279-4 - Brasil Research Centre for Gas Innovation
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Processo FAPESP: 14/22130-6 - Eletrocatálise além da platina: desenvolvimento de eletrocatalisadores sustentáveis
Beneficiário:Thiago Lopes
Linha de fomento: Auxílio à Pesquisa - Apoio a Jovens Pesquisadores
Processo FAPESP: 17/15304-6 - Eletrocatálise além da platina: desenvolvimento de eletrocatalisadores sustentáveis
Beneficiário:Thiago Lopes
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Processo FAPESP: 13/16930-7 - Eletrocatálise V: processos eletrocatalíticos de interconversão entre as energias química e elétrica
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Processo FAPESP: 14/09087-4 - Estudos sobre o uso do bioetanol em células a combustível do tipo PEMFC e SOFC
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Linha de fomento: Auxílio à Pesquisa - Temático