Prepara????o, caracteriza????o e avalia????o de carbono funcionalizado para aplica????es em c??lulas a combust??vel tipo PEM

• Autor(a) principal: CARMO, MARCELO do
• Data de Publicação: 2008
• Tipo de documento: Tese
• Título da fonte: Repositório Institucional do IPEN
• Texto Completo: http://repositorio.ipen.br/handle/123456789/11601
• topic: direct methanol fuel cells; electrochemistry; nanostructures; electrocatalysts; carbon black; hydrogen peroxide; proton exchange membrane fuel cells; polymers

A tecnologia de c??lulas a combust??vel associada ?? crescente exig??ncia de baixo impacto ambiental tornou-se bastante promissora no cen??rio mundial de energia. As c??lulas a combust??vel s??o, em princ??pio, dispositivos que convertem energia qu??mica diretamente em energia el??trica e t??rmica, possuindo, entretanto, uma opera????o cont??nua, gra??as ?? alimenta????o constante de um combust??vel. Particularmente, o negro de fumo Vulcan XC72 ?? usualmente empregado como suporte dos eletrocatalisadores, e alguns fatores como uma superf??cie acess??vel e ??rea superficial suficientemente grande para uma m??xima dispers??o dos cristalitos dos eletrocatalisadores, al??m de tamanho dos poros, distribui????o dos poros adequada e a presen??a de grupos funcionais na superf??cie do negro de fumo s??o considerados fundamentais para o desenvolvimento de materiais inovadores. Entretanto, o material denominado Vulcan XC72 ainda revela condi????es insuficientes para este fim. Este estudo consiste na prepara????o e caracteriza????o f??sico-qu??mica de carbono funcionalizado por per??xido de hidrog??nio e com cadeias polim??ricas do tipo poliestireno sulfonado condutoras de pr??tons, visando sua posterior utiliza????o como suporte de eletrocatalisadores para c??lulas a combust??vel tipo PEMFC e DMFC. Ap??s a funcionaliza????o do carbono, obteve-se uma melhora da dispersibilidade do negro de fumo em solu????o aquosa, efeito este ben??fico para a prepara????o dos eletrocatalisadores. Observou-se tamb??m que os grupos funcionais e as cadeias polim??ricas funcionaram como estabilizadores do crescimento dos cristalitos produzindo catalisadores mais homog??neos e com menor di??metro m??dio dos cristalitos; e especialmente, no caso da funcionaliza????o com cadeias polim??ricas, obteve-se uma diminui????o da queda ??hmica do sistema, referente ?? melhoria da transfer??ncia prot??nica.