Methane activation on PdMn/C-ITO electrocatalysts using a reactor-type PEMFC

Autor(es)

Nandenha, J. ^[1] ; Yamashita, J. Y. ^[1] ; Souza, F. M. ^[2] ; Fontes, E. H. ^[1] ; Batista, B. L. ^[2] ; Santos, M. C. ^[2] ; Linardi, M. ^[1] ; Neto, A. O. ^[1]

Afiliação do(s) autor(es)

^[1] IPEN CNEN SP, Energy & Nucl Res Inst, Ave Prof Lineu Prestes 2242, Cidade Univ, BR-05508000 Sao Paulo, SP - Brazil

^[2] Fed Univ ABC, Nat & Human Sci Ctr, Rua Santa Adelia 166, BR-09210170 Santo Andre, SP - Brazil

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: RESEARCH ON CHEMICAL INTERMEDIATES; v. 46, n. 10 JUL 2020.
• Citações Web of Science: 0

Resumo

Various palladium and manganese supported in a mix of carbon and indium thin oxide (PdMn/C-ITO) compositions were synthesized by a sodium borohydride reduction process for methane activation at low temperatures in a proton exchange membrane fuel cell (PEMFC) reactor. These electrocatalysts were characterized by X-ray diffraction, transmission electron microscopy (TEM), X-ray photoelectron spectroscopy XPS, inductively coupled plasma mass spectrometry ICP-MS, attenuated total reflection-Fourier transform infrared spectroscopy, cyclic voltammetry and a PEMFC reactor. The diffractograms of PdMn/C-ITO electrocatalysts revealed the face-centered cubic structure of palladium and the bixbyite cubic structure of In2O3. TEM experiments showed mean nanoparticle sizes between 4.7 and 5.2 nm for all electrocatalysts. XPS results showed the presence of palladium and manganese oxides, as well as Pd(0)species. Cyclic voltammograms of PdMn/C-ITO electrocatalysts showed an increase in current density values after the methane adsorption, this result is related to formation of methanol or formic acidic. Polarization curves at 80 degrees C acquired in a PEMFC reactor showed that PdMn(70:30)/C-ITO and PdMn(50:50)/C-ITO have superior performance when compared to Pd/C-ITO indicating the beneficial effect of adding Mn, this behavior can be attributed to the bifunctional mechanism or to the electronic effect of support. (AU)

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