PtSnCe/C electrocatalysts for ethanol oxidation: DEFC and FTIR "in-situ" studies

Autor(es)

De Souza, R. F. B. ; Parreira, L. S. ; Silva, J. C. M. ; Simoes, F. C. ; Calegaro, M. L. ; Giz, M. J. ; Camara, G. A. ; Neto, A. O. ; Santos, M. C.

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: INTERNATIONAL JOURNAL OF HYDROGEN ENERGY; v. 36, n. 18, p. 9-pg., 2011-09-01.

Resumo

The ethanol oxidation reaction (EOR) was investigated using PtSnCe/C electrocatalysts in different mass ratios (72:23:5, 68:22:10 and 64:21:15) that were prepared by the polymeric precursor method. Transmission electron microscopy (TEM) showed that the particles ranged in size from approximately 2 to 5 nm. Changes in the net parameters observed for Pt suggest the incorporation of Sn and Ce into the Pt crystalline network with the formation of an alloy between Pt, Sn and/or Ce. Among the PtSnCe catalysts investigated, the 68:22:10 composition showed the highest activity toward ethanol oxidation, and the current time curves obtained in the presence of ethanol in acidic media showed a current density 50% higher than that observed for commercial PtSn/C (E-Tek). During the experiments performed on single direct ethanol fuel cells, the power density for the PtSnCe/C 68:22:10 anode was nearly 40% higher than the one obtained using the commercial catalyst. Data from Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy showed that the observed behavior for ethanol oxidation may be explained in terms of a double mechanism. The presence of Sn and Ce seems to favor CO oxidation, since they produce an oxygen-containing species to oxidize acetaldehyde to acetic acid. Copyright (C) 2011, Hydrogen Energy Publications, LLC. Published by Elsevier Ltd. All rights reserved. (AU)

• Processo FAPESP: 10/03037-4 - Estudo do mecanismo de degradação dos catalisadores anódicos e catódicos de uma célula a combustível de álcool direto
• Beneficiário: Fernando Carmona Simões
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 10/07831-7 - Síntese e caracterização de eletrocatalisadores PtSn/C, PtIr/C e PtSnIr/C para o estudo do mecanismo da oxidação eletroquímica de etanol, utilizando-se técnicas espectroscópicas in situ
• Beneficiário: Júlio César Martins da Silva
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• 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
• Beneficiário: Rodrigo Fernando Brambilla de Souza
• 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: 08/58788-4 - Eletrocatálise das reações de oxidação de metanol e etanol utilizando-se nanomateriais baseados em ligas metálicas de PtSn
• Beneficiário: Luanna Silveira Parreira
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Processo FAPESP: 10/16511-6 - Nanoestruturas para a geração de energia a partir de biocombustível
• Beneficiário: Mauro Coelho dos Santos
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular