Anodos eletrocatalíticos para reforma interna de etanol em pilhas a combustível de óxido sólido

• Autor(a) principal: Welerson de Jesus Lima
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFMG
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/1843/SFSA-BDZQEC
• topic: do etanol; catalisador; óxido de molibdênio; anodo catalítico; reforma; SOFC; Microscopia eletronica de varredura; Molibdênio; Eletrocatálise; Álcool; Raios X Difração; Físico-química; Eletroquímica; Óxidos; Células a combustível

Empregando a rota Pechini foram sintetizados pós de NiO e de CGO para produção e otimização de suspensões de eletrodo e eletrólito de pilha a combustível de óxido sólido (PaCOS). Visando a reforma interna de etanol no anodo das PaCOS, catalisadores de óxidos de molibdênio (MoO2) foram testados em células de PaCOS planas circulares (50 mm de diâmetro e ~ 0,4 mm de espessura), constituídas por uma camada catódica, 2 camadas eletrolíticas e 2 camadas anódicas. A caracterização físico química dos materiais foi realizada empregando as técnicas de análises de BET, de difração de raios-X e de microscopia eletrônica de varredura. O desempenho eletroquímico da célula de PaCOS foi avaliado por espectroscopia de impedância eletroquímica e voltametria linear. A célula de PaCOS completa na presença do catalisador à base de MoO2 apresentou baixa resistência de polarização de 0,51 ohm.cm-2, densidade de corrente de 0,98 A.cm-2 e densidade de potência máxima de 404 mW cm-2, usando como combustível uma mistura de 33 % (v/v) de etanol em água alimentada diretamente no anodo na temperatura de 740 ºC. Os resultados com a célula sem o catalisador usando o hidrogênio como combustível foram: resistência de polarização 0,88 ohm.cm-2, densidade de corrente 0,65 A.cm-2 e densidade de potência máxima 339 mW cm-2. Os resultados apontam um bom desempenho eletroquímico e uma atividade catalítica promissora do MoO2 para reforma direta do etanol. O desempenho poderá ser melhorado com a otimização da espessura dos filmes e da concentração de molibdênio no anodo.