Pt-Decorated TiO2 Materials Supported on Carbon: Increasing Activities and Stabilities toward the ORR by Tuning the Pt Loading

Autor(es)

Barbosa, Eduardo C. M. ^[1] ; Parreira, Luanna S. ^[1] ; de Freitas, Isabel C. ^[1] ; Aveiro, Luci R. ^[2] ; de Oliveira, Daniela C. ^[3] ; dos Santos, Mauro C. ^[2] ; Camargo, Pedro H. C. ^{[1, 4]}

Afiliação do(s) autor(es)

^[1] Univ Sao Paulo, Inst Quim, Dept Quim Fundamental, Av Prof Lineu Prestes 748, BR-05508000 Sao Paulo, SP - Brazil

^[2] Univ Fed ABC, Ctr Ciencias Nat & Humanas, Lab Eletroquim & Mat Nanostruturados, Rua Santa Adelia 166, BR-09210170 Santo Andre, SP - Brazil

^[3] Ctr Nacl Pesquisa Energia & Mat, Lab Nacl Luz Sincrotron, BR-13083970 Campinas, SP - Brazil

^[4] Univ Helsinki, Dept Chem, AI Virtasen Aukio 1, FIN-00014 Helsinki - Finland

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: ACS APPLIED ENERGY MATERIALS; v. 2, n. 8, p. 5759-5768, AUG 2019.
• Citações Web of Science: 0

Resumo

Pt nanoparticles (Pt NPs) supported on carbon have been widely employed as electrocatalysts toward oxygen reduction reaction. The development of more efficient electrocatalysts that enable one to reduce or even not require the use of Pt is a central challenge. In addition to the control over the physical and chemical features of Pt NPs, metal support interactions can be employed to enhance activities via the generation and exposure of surface-active sites. In this context, we report herein the development of electrocatalysts composed of Pt NPs supported on TiO2 microspheres, that were subsequently impregnated onto carbon. We have found that, by optimizing the loading of Pt at the TiO2 surface, the electrocatalytic activity toward the ORR could be improved compared to that of the commercial Pt/C (E-TEK) material, even at lower Pt loadings. The enhancement in activities could be assigned to the balance between Pt loading and generation of reactive surface sites, such as adsorbed oxygenated species. Moreover, the utilization of TiO2 as support enabled improved stabilities relative to Pt/C (E-TEK). We believe that the results described herein may inspire the development of electrocatalysts for the ORR with improved activities and stabilities. (AU)

• Processo FAPESP: 15/21366-9 - Materiais híbridos contendo nanopartículas metálicas para aplicações catalíticas
• Beneficiário: Pedro Henrique Cury Camargo
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 15/26308-7 - Otimização das propriedades físico-químicas de materiais nano-estruturados e suas aplicações em reconhecimento molecular, catálise e conversão/armazenamento de energia
• Beneficiário: Roberto Manuel Torresi
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Processo FAPESP: 16/00819-8 - Síntese Controlada de Nanomateriais baseados em Pd e Pt: Otimizando Atividade e Estabilidade Eletrocatalítica
• Beneficiário: Luanna Silveira Parreira
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 15/11452-5 - Materiais híbridos compostos por óxidos e nanopartículas metálicas para aplicações catalíticas e fotocatalíticas
• Beneficiário: Eduardo César Melo Barbosa
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Processo FAPESP: 17/21846-6 - Nanoestruturas para a remediação ambiental e produção de energia a partir de fontes renováveis
• Beneficiário: Mauro Coelho dos Santos
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa BIOEN - Regular