Síntese e caracterização de nanopartículas de Pt suportadas em C E CeO2 para aplicação em processos de eletrooxidação do formiato em meio alcalino

• Autor(a) principal: Fischer, Matheus Alvares e Azevedo
• Data de Publicação: 2023
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)
• Texto Completo: http://app.uff.br/riuff/handle/1/28523
• topic: Células a combustível; Eletrooxidação do formiato; Nanopartículas de Pt; Nanopartículas de CeO2 (sm, nf e nc); Nanopartícula; Síntese química; Nanomaterial; Eletrocatálise; Eletroquímica; Fuel cells; Letrooxidation of formate; Pt nanoparticles; CeO2 nanoparticles (sm, nf and nc)

A cada ano que passa, fica em maior evidência a dependência da energia elétrica no cotidiano. Dados de agências internacionais e nacionais apontam para a crescente demanda no setor energético, sendo necessária a busca por fontes de geração de energia elétricas mais limpas a fim de diminuir os impactos globais devido às emissões de fontes de combustíveis fósseis e seus derivados. Assim, constantes pesquisas estão sendo realizadas na área de células a combustíveis (CaC) com o intuito de otimizar e reduzir os custos operacionais tornando-as mais atrativas para o mercado e possibilitar o seu uso no cotidiano das pessoas. Neste cenário, CaCs que utilizam formiato como combustível podem contribuir de forma significativa na conversão de energia química em elétrica. Sendo assim, o processo de eletro-oxidação do formiato (PEF) em meio alcalino, utilizando-se de catalisador a base de platina suportado em óxido de cério (IV) (CeO2) e carbono, torna-se bastante atrativa. No presente trabalho, foram sintetizadas nanopartículas de platina suportadas em CeO2 com diferentes morfologias (nanofio (nf), nanocintos (nc)) e sem controle de morfologia (sm) visando analisar a atividade catalítica frente ao PEF em meio alcalino. O método de síntese das nanopartículas de platina foi realizado por redução via borohidreto de sódio (NaBH4) por rápida adição. Além disso, foi realizada a difração de raios-X (DRX) com o intuito de obter informações estruturais e estimar o tamanho dos cristalitos para comprovação do sucesso das reações de síntese na obtenção de nanomateriais. As análises eletroquímicas foram realizadas por experimentos de voltametria cíclica (VC) e a cronoamperometria (CA). Segundo os dados obtidos da VC, dentre os materiais analisados Pt/C-CeO2 (sm, nf e nc) aquele que possibilitou obter maior densidade de corrente frente ao PEF foi a Pt/C-CeO2-nc, seguido da Pt/C-CeO2-nf e, por fim, a Pt/C-CeO2-sm. Enquanto que na CA o Pt/C-CeO2-nf obteve a maior densidade de corrente no PEF ao longo de 30 minutos.