Fabricação de catalisadores de PtSn/C modificados com Ni e Ga para a oxidação de etanol

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Paganoto, Giordano Toscano
Data de Publicação: 2016
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)
Texto Completo: http://repositorio.ufes.br/handle/10/7328
Resumo: In this investigation we studied the influence of the carbon support in the electrocatalytic activity of quaternary catalyst of nominal composition Pt50Sn20Ni25Ga5/C and the effect ofmodification by Ni and Ga on PtSn/C catalysts, synthesized throughthermal decompositionof polymeric precursormethod at 350 °Cforethanolelectrochemical oxidation reactionThe morphological and electrochemical characterizations were made through the dispersiveX-ray energy, Ramanspectroscopy, X-ray diffraction, transmission electron microscopy, cyclic voltammetry, chronoamperometry, chronopotenciometry and electrochemical impedance spectroscopytechniques. TheVulcan XC72, Printex L6, and PlasmaI(G)/I(D) ratio inRaman spectra of carbon indicate that these materials are formedin most by graphite crystallites andVulcan XC72 is slightly less crystallinecomparing to Printex-L6 and Plasma carbons. Morphological characterizations showed no formation of largenanoparticlesagglomeration in catalysts supported on Vulcan XC72 carbon compared withcatalysts supported on Printex-L6 and Plasma. The average particle sizes ranging from 3.6 nm to 7.0 nm. It was identified increasing lattice parameter Pt CFC structure (a = 3.923 Å) at all synthesized catalyst. The catalyst Pt45Sn22Ni21Ga12/CXC72shows higher Pt-massnormalizedcurrent(2.62 Ag-1Pt), lower susceptibility to anodic poisoning and lower charge transfer resistance (245 O) comparing to Pt43Sn24Ni22Ga11/CL6and Pt41Sn24Ni23Ga12/CPlasma. The study quaternary catalysts PtSnNiGa/C supported on Vulcan XC72 carbon forethanol electrochemical oxidation indicates that changing the composition, with up to four metals, is capable of reducing the amount of Pt and increasing the electrocatalytic activity compared to catalysts with high Pt content.
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TheVulcan XC72, Printex L6, and PlasmaI(G)/I(D) ratio inRaman spectra of carbon indicate that these materials are formedin most by graphite crystallites andVulcan XC72 is slightly less crystallinecomparing to Printex-L6 and Plasma carbons. Morphological characterizations showed no formation of largenanoparticlesagglomeration in catalysts supported on Vulcan XC72 carbon compared withcatalysts supported on Printex-L6 and Plasma. The average particle sizes ranging from 3.6 nm to 7.0 nm. It was identified increasing lattice parameter Pt CFC structure (a = 3.923 Å) at all synthesized catalyst. The catalyst Pt45Sn22Ni21Ga12/CXC72shows higher Pt-massnormalizedcurrent(2.62 Ag-1Pt), lower susceptibility to anodic poisoning and lower charge transfer resistance (245 O) comparing to Pt43Sn24Ni22Ga11/CL6and Pt41Sn24Ni23Ga12/CPlasma. The study quaternary catalysts PtSnNiGa/C supported on Vulcan XC72 carbon forethanol electrochemical oxidation indicates that changing the composition, with up to four metals, is capable of reducing the amount of Pt and increasing the electrocatalytic activity compared to catalysts with high Pt content.Neste trabalho foram estudados a influência do suporte de carbono na atividade catalítica de catalisadores quaternários de composição nominal Pt50Sn20Ni25Ga5/C e o efeito da modificação por Ni e Ga em catalisadores PtSn/C, sintetizados por meio do método de decomposição térmica a 350 °C dos precursores poliméricos, na oxidação eletroquímica de etanol. As caracterizações morfológicas e eletroquímicas foram feitas por meio das técnicas de Energia dispersiva de raios X, Espectroscopia Raman, Difratometria de raios X, Microscopia eletrônica de transmissão, voltametria cíclica, cronoamperometria, cronopotenciometria e espectroscopia de impedância eletroquímica. A razão entre as bandas G e D dos espectros Raman dos carbonos Vulcan XC72, Printex-L6 e Plasma indicam que estes materiais são formados em maior parte por cristalitos de grafite e que o carbono Vulcan XC72 é ligeiramente menos cristalino. As caracterizações morfológicas mostraram que não houve formação de grandes aglomerados de nanopartículas nos catalisadores suportados em carbono Vulcan XC72 quando comparados com os catalisadores suportados em carbono Printex-L6 e Plasma. Os tamanhos médios de partículas variam entre 3,6 nm a 7,0 nm. Foi identificado o aumento do parâmetro de rede da estrutura CFC da Pt (a =3,923 Å) em todos os catalisadores sintetizados. O catalisador Pt45Sn22Ni21Ga12/CXC72 apresenta maior corrente normalizada por massa de Pt (2,62 Ag-1 Pt), menor susceptibilidade ao envenenamento anódico e menor resistência de transferência de carga (245 Ω) em relação aos catalisadores Pt43Sn24Ni22Ga11/CL6 e Pt41Sn24Ni23Ga12/CPlasma. O estudo de catalisadores quaternários PtSnNiGa/C suportados em carbono Vulcan XC72 para a oxidação eletroquímica o etanol indica que a modificação da composição, com até quatro metais, é capaz de reduzir a quantidade de Pt e aumentar a atividade eletrocatalítica em relação a catalisadores com alto teor de PtTextPAGANOTO, Giordano Toscano. Fabricação de catalisadores de PtSn/C modificados com Ni e Ga para a oxidação de etanol. 2016. 98 f. Dissertação (Mestrado em Química) – Universidade Federal do Espírito Santo, Centro de Ciências Exatas, Vitória, 2016.http://repositorio.ufes.br/handle/10/7328porUniversidade Federal do Espírito SantoMestrado em QuímicaPrograma de Pós-Graduação em QuímicaUFESBRCentro de Ciências ExatasPlasmaEtanolVulcanPrintexEthanolOxidationFuel cellsÁlcoolOxidaçãoCarbono ativadoCélulas à combustívelPlatinaQuímica54Fabricação de catalisadores de PtSn/C modificados com Ni e Ga para a oxidação de etanolinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes)instname:Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)instacron:UFESORIGINALDissertação Giordano Toscano final PPGQUI.pdfapplication/pdf11960047http://repositorio.ufes.br/bitstreams/e6dc66ed-9120-48ee-a484-7cf9decb1959/downloadd5e1f5d13f552045c71f9e6b0ec988b5MD5110/73282024-06-28 17:52:25.016oai:repositorio.ufes.br:10/7328http://repositorio.ufes.brRepositório InstitucionalPUBhttp://repositorio.ufes.br/oai/requestopendoar:21082024-07-11T14:36:58.586517Repositório Institucional da Universidade Federal do Espírito Santo (riUfes) - Universidade Federal do Espírito Santo (UFES)false
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