Effect of the TiO2 content as support with carbon toward methanol electro-oxidation in alkaline media using platinum nanoparticles as electrocatalysts

Autor(es)

Silva, J. C. M. ^[1] ; De Souza, R. F. B. ^[1] ; Buzzo, G. S. ^[1] ; Spinace, E. V. ^[1] ; Neto, A. O. ^[1] ; Assumpcao, M. H. M. T. ^[1]

Afiliação do(s) autor(es)

^[1] IPEN CNEN SP, Inst Pesquisas Energet & Nucl, BR-05508900 Sao Paulo - Brazil

• Tipo de documento: Artigo Científico
• Fonte: IONICS; v. 20, n. 8, p. 1137-1144, AUG 2014.
• Citações Web of Science: 4

Resumo

Platinum nanoparticles supported on physical mixtures of Vulcan carbon and TiO2 (Pt/(C + TiO2)) were prepared by the borohydride method and tested for methanol electro-oxidation in alkaline media. X-ray diffraction (XRD) analyses showed peaks characteristic of Pt face-centered cubic (fcc) structure and peaks associated with TiO2 and carbon. Transmission electron microscopy (TEM) images showed the Pt nanoparticles distributed preferentially over the TiO2 support with average particle sizes between 5 and 6 nm. Cyclic voltammograms showed a decrease of Pt surface area with increasing TiO2 load while linear sweep in the presence of methanol showed Pt/(C + TiO2) (60:40) with the highest current density in accordance with chronoamperometry. The results were attributed to Pt-based nanoparticles on TiO2 which show enhanced catalytic activities for methanol oxidation due to a metal-support interaction. Furthermore, TiO2 is a semiconductor with low conductivity when compared to carbon. Thus, it is expected that an intermediate proportion of carbon and TiO2 as substrate could improve the activity of Pt nanoparticles without substantial loss of conductivity, resulting in a synergic effect. (AU)

• Processo FAPESP: 12/22731-4 - Eletrocatalisadores suportados em diferentes substratos preparados via codeposição eletroquímica coloidal para uso em ânodos de célula à combustível de líquido direto (metanol, ácido fórmico e etanol)
• Beneficiário: Guilherme Soares Buzzo
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 11/18246-0 - Estudo da oxidação eletroquímica de álcoois em meio alcalino sobre eletrocatalisadores binários e ternários de PD preparados via redução por borohidreto de sódio
• Beneficiário: Almir Oliveira Neto
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Regular
• Processo FAPESP: 13/01577-0 - Desenvolvimento de materiais e estudos de degradação de eletrocatalisadores e suportes para ânodo de células a combustível alcalinas
• Beneficiário: Júlio César Martins da Silva
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Processo FAPESP: 12/03516-5 - Eletrocatalisadores suportados em óxidos-C para uso em ânodos de célula a combustível de líquido direto
• Beneficiário: Rodrigo Fernando Brambilla de Souza
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado