Efeito da adição de praseodímio em catalisadores de Pt e PtSn/C para eletro-oxidação de etanol
| dc.contributor | Universidade de São Paulo | |
| dc.contributor.author | 1 | |
| dc.date.issued | 2013-04-24 | |
| dc.description.abstract | O efeito da presença do praseodímio em catalisadores de Pt/C e PtSn/C para eletro-oxidação de etanol foi estudado neste trabalho. Os principais objetivos foram estudar alterações na rota sintética da metodologia do ácido fórmico, visando catalisadores com propriedades físico-químicas que aumentem a eficiência frente a reação de oxidação de etanol; entender o motivo das variações na atividade catalítica; e avaliar a estabilidade dos catalisadores nas condições de operação da célula. A atmosfera de síntese dos catalisadores de PtPr/C influencia fortemente as atividades catalíticas destes materiais. Os catalisadores sintetizados em atmosfera de CO apresentaram antecipação do potencial de pico de oxidação de CO e maior área ativa em relação aos materiais sintetizados em atmosfera de hidrogênio. A mudança de atmosfera para gás CO promoveu mudanças físicas como a redução do tamanho médio de cristalito e tamanho médio de partícula. A adição de praseodímio promove a oxidação do etanol em menores potenciais que a platina, por favorecer o mecanismo bifuncional. A adição de estanho ao catalisador PtPr/C teve um efeito benéfico na atividade catalítica. Os dados DRX não indicam alto grau de liga Pt-Sn, mas mesmo em forma de óxido, o estanho apresentou um efeito eletrônico, como informado pelos dados de XAS. A interação de Pt-Sn promove a dissociação da água para formar Sn-OHad próximo a espécies de monóxido de carbono adsorvidas na Pt, facilitando a rápida oxidação de etanol. Os testes de estabilidade indicaram que os catalisadores PtSnPr/C apresentam grande variação da área ativa com sucessivas ciclagens. Apesar da dissolução de espécies de estanho, a adição de praseodímio contribuiu para elevar a estabilidade dos catalisadores sintetizados. | |
| dc.description.abstract | The effect of praseodymium presence in Pt/C and PtSn/C catalysts for ethanol electro-oxidation was investigated. The main objectives were the evaluation of a modified formic acid synthesis method for the preparation of PtPr/C and PtSnPr/C catalysts with enhanced activity for the ethanol oxidation reaction and stability at the cell operating conditions. The synthesis atmosphere of PtPr/C catalysts highly influences the catalytic activity of these materials. The catalysts synthesized in CO atmosphere showed a lower onset potential for CO oxidation and a higher active surface area than those synthesized in a hydrogen atmosphere. The CO atmosphere promoted physical changes such as reduction of crystallite size and particle size. Addition of praseodymium to Pt/C catalyst improved the activity for ethanol oxidation by the bifunctional mechanism. Tin addition to the PtPr/C catalyst had a beneficial effect on catalytic activity. XRD data no indicated Pt-Sn alloy, but even in oxide form, tin presented an electronic effect, as reported by XAS data. The interaction of Pt with Sn promotes the dissociation of water to form Sn-OHadsorbed close to carbon monoxide adsorbed on the Pt, and it facilitates a fast ethanol oxidation. Stability tests showed a change in the active area of the PtSnPr/C catalysts after repetitive potential cycling. Although the tin species dissolution, the praseodymium addition increased the catalysts stability. | |
| dc.format | application/pdf | |
| dc.identifier.doi | 10.11606/D.75.2012.tde-20032013-102655 | |
| dc.identifier.uri | http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75134/tde-20032013-102655/ | |
| dc.language | pt | |
| dc.rights.holder | 1 | |
| dc.subject | célula a combustível | |
| dc.subject | terras raras | |
| dc.subject | platina | |
| dc.subject | oxidação de etanol | |
| dc.subject | estanho | |
| dc.subject | eletrocatálise | |
| dc.subject | ethanol oxidation | |
| dc.subject | fuel cells | |
| dc.subject | platinum | |
| dc.subject | rare earths | |
| dc.subject | electrocatalysis | |
| dc.subject | tin | |
| dc.title | Efeito da adição de praseodímio em catalisadores de Pt e PtSn/C para eletro-oxidação de etanol | |
| dc.title.alternative | Effect of praseodymium addition in Pt and PtSn/C catalysts for electro-oxidation of ethanol | |
| dc.type | Dissertação de Mestrado | |
| usp.advisor | Perez, Joelma | |
| usp.date.defense | 2012-12-06 |