Estudo de técnicas para caracterização de catalisadores à base de platina para emprego em células a combustível

• Autor(a) principal: Lima, Demétrius William
• Data de Publicação: 2014
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/109777
• topic: Fontes de energia; Catalisadores; Estrutura cristalina; Difração de raios X; Microscopia eletrônica de transmissão; Platina

As fontes de energia baseadas na queima de combustíveis fósseis desempenham um papel significativo na matriz energética mundial. Entretanto, a queima de tais combustíveis é a grande responsável pelo aumento da poluição atmosférica. Além disso, estes são recursos não renováveis, e suas reservas estão se exaurindo rapidamente. Para reverter tal panorama, buscase por fontes de energia menos poluentes, renováveis e mais eficientes. As células a combustível com membrana trocadora de prótons utilizam hidrogênio como combustível, geram apenas energia e água, e tem elevada eficiência. Um tema recorrente na pesquisa em células a combustível é a procura por novos catalisadores para este dispositivo, com maior eficiência e menor custo que a platina. A composição química e características morfológicas são muito importantes para o desempenho de um catalisador. Neste trabalho, foram estudados o suporte catalítico, o catalisador comercial de platina, e os catalisadores bimetálicos de Pt-Ni e de Pt-Mo. Estes matérias foram caracterizados através de difração de raios-X, espectroscopia de raios-X por dispersão em energia e microscopia eletrônica de transmissão. O suporte de carbono apresentou características de um material amorfo, similar ao coque, com adição de grupos oxigenados. Foi verificada uma significativa variação entre as concentrações metálicas nominais e medidas dos catalisadores Pt-Ni e Pt-Mo, o que sugere problemas nas sínteses destes materiais. Todos os catalisadores apresentaram partículas metálicas nanométricas e monocristalinas, com estrutura cristalina cúbica de face centrada. Quanto maior a quantidade de Ni inserida na estrutura cristalina do catalisador Pt-Ni, menor é o parâmetro de rede do material. Uma maior concentração de Ni nos catalisadores diminui o tamanho do cristalito. O aumento da quantidade de Mo nos catalisadores Pt-Mo praticamente não altera o parâmetro de rede da estrutura, mas diminui o tamanho do cristalito, e há maior formação de aglomerados de partículas.