Improving the Electrocatalytic Activities and CO Tolerance of Pt NPs by Incorporating TiO2 Nanocubes onto Carbon Supports

Autor(es)

Antoniassi, Rodolfo M. ^[1] ; Quiroz, Jhon ^{[2, 1]} ; Barbosa, Eduardo C. M. ^[1] ; Parreira, Luanna S. ^[1] ; Isidoro, Roberta A. ^[3] ; Spinace, V, Estevam ; Silva, Julio C. M. ^[4] ; Camargo, Pedro H. C. ^{[2, 1]}

Afiliação do(s) autor(es)

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

^[2] Univ Helsinki, Dept Chem, AI Virtasen Aukio 1, Helsinki - Finland

^[3] V, IPEN CNEN SP, Inst Pesquisas Energet & Nucl, Cidade Univ, Av Prof Lineu Prestes 2242, BR-05508900 Sao Paulo, SP - Brazil

^[4] Inst Quim Univ Fed Fluminense, Grp Eletroquim & Mat Nanoestruturados, Campus Valonguinho, BR-24020141 Niteroi, RJ - Brazil

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: CHEMCATCHEM; v. 13, n. 8 FEB 2021.
• Citações Web of Science: 0

Resumo

Designing efficient anode CO-tolerant electrocatalysts is critical in low-temperature fuel cell catalysts fueled either by H-2/CO or alcohol. We demonstrate that the incorporation of TiO2 nanocubes (TiO2NCs) on Carbon Vulcan supports, followed by the synthesis of Pt NPs at their surface (Pt/TiO2NCs-C material), led to improvements in performance towards the electrooxidation of carbon monoxide, ethanol, methanol, ethylene glycol, and glycerol in acidic media relative to the commercial Pt/C and Pt/TiO2-C counterparts employing commercial TiO2. The nanocubes enabled changes in the electronic properties of Pt NPs while contributing to the bifunctional mechanism as compared to Pt/C and Pt/TiO2-C with commercial TiO2. Fuel cell experiments fed with H-2/CO steam showed that Pt/TiO2NCs-C employing nanocubes was resistant to CO-poisoning, yielding superior performance in operational conditions. The results reported herein have important implications for developing electrocatalysts with superior performances in PEMFCs. (AU)

• Processo FAPESP: 14/09087-4 - Estudos sobre o uso do bioetanol em células a combustível do tipo PEMFC e SOFC
• Beneficiário: Marcelo Linardi
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Temático
• Processo FAPESP: 16/17866-9 - Ajuste das propriedades catalíticas de Nanochocalhos plasmônicos destinados à ativação fotoquímica de oxigênio sob condições brandas
• Beneficiário: Jhon Jhon Quiroz Torres
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• 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: 15/26308-7 - 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: 15/11452-5 - Materiais híbridos compostos por óxidos e nanopartículas metálicas para aplicações catalíticas e fotocatalíticas
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• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado Direto
• Processo FAPESP: 17/15469-5 - Preparação de nanocatalisadores com morfologia controlada para aplições em purificação de hidrogênio e oxidação de hidrogênio contaminado para geração de energia elétrica
• Beneficiário: Rodolfo Molina Antoniassi
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 17/11937-4 - Rota sustentável para a conversão de metano com tecnologias eletroquímicas avançadas
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• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Programa Centros de Pesquisa em Engenharia