Catalisadores de PtxCuy/C submetidos a tratamento ácido para remoção superficial do cobre e sua aplicação em eletroreformadores de etanol de membrana polimérica de alta temperatura visando a produção mais eficiente de hidrogênio

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Paula, Dryade Ferreira de
Data de Publicação: 2022
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UnB
Texto Completo: http://repositorio.unb.br/handle/10482/50264
Resumo: Dissertação (mestrado) — Universidade de Brasília, Instituto de Química, Programa de Pós-Graduação em Química, 2023.
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Para isto, neste trabalho de mestrado, tem sido preparados materiais PtxCuy/C com diferentes frações intermetálicas (originalmente 3:1, 1:1, 1:3), submetidos a tratamento com ácido nítrico para remoção (lixiviação) superficial do cobre através do ataque ácido. Como resultado, as partículas nanométricas metálicas (como atestam as imagens de microscopia eletrônica) parecem formar arranjos de estrutura quase-casca-núcleo, com uma superfície muito enriquecida em Pt e um núcleo constituído pela liga PtCu, tal como atestam os resultados de difratometria de raios-X e a espectroscopia de fotoemissão de raios-X. Em seguida, os materiais foram testados eletroquimicamente, destacando-se a exposição de uma maior área eletroquimicamente ativa quanto maior é a fração de Cu original no material, além da forma equivalente dos stripping de CO comparados à Pt, ambos os fatos atribuídos à remoção quase completa do Cu e exposição de uma área maior de Pt na superfície. No caso da eletro-oxidação de etanol, observa-se uma melhora no desempenho em termos de alcançar correntes superiores nos materiais com uma maior proporção de Cu na formulação inicial do catalisador. Esta tendência se mimetiza nas medidas da célula de eletrólise, com o conseguinte aumento na produção de hidrogênio, o que acompanhado de uma maior seletividade na produção de CO2, propicia um cenário favorável para o uso deste tipo de materiais, especialmente a formulação com maior quantidade de cobre (PtCu3/C após tratamento químico). O presente trabalho foi realizado com apoio da Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior – Brasil (CAPES) - Código de Financiamento 001.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES).The application of Pt-based bimetallic materials with a mora labile second metal (Cu), under acid treatment for surface removal of the Cu has been presented as an promissory alternative route ot produce hydrogen (H2) from electroforamtion of ethanol in an electrolytic cell of polymeric membrane polybenzimidazole (PBI) impregnated with phosphoric acid (H3PO4) at high temperatures (150 ºC), by increasing the selectivity of CO2 within the ethanol oxidation products. For that purpose, in this master’s project PtxCuy/C materials have been prepared with different intermetallic fractions (originally 3:1, 1:1, 1:3), subjected to treatment with nitric acid for surface removal (leaching) of copper through the acid attack. As a result, the nanometric metallic particles (as evidenced by electron microscopy images) appear to form quasi-shell-nucleus structure arrangements, with a surface enriched in Pt and a core constituted by the PtCu alloy, as attested by the results of X- ray diffraction and X-ray photoemission spectroscopy. At that time, the materials were electrochemically tested, highlighting the exposure of a larger electrochemically active area, the greater the original Cu fraction in the material. In addition to the equivalent form of CO stripping compared to Pt, both facts attributed to the almost of Cu and exposure of a larger area of Pt on the surface. In the case of ethanol electro-oxidation, an improvement in performance is observed in terms of achieving higher currents in materials with a higher proportion of Cu in the initial catalyst formulation. This trend is mimetized in the measurements of the electrolysis cell, with the consequent increase in the hydrogen production, which accompanied by a greater selectivity in the production of CO2, provides a favorable scenario for the use of this type of materials, especially the formulation with greater quantity of copper (PtCu3/C after chemical treatment). This study was financed in part by the Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - Brasil (CAPES) - Finance Code 001.Instituto de Química (IQ)Programa de Pós-Graduação em QuímicaLeón, José Joaquín LinaresPaula, Dryade Ferreira de2024-09-02T12:46:03Z2024-09-02T12:46:03Z2024-09-022022-06-13info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfPAULA, Dryade Ferreira de. Catalisadores de PtxCuy/C submetidos a tratamento ácido para remoção superficial do cobre e sua aplicação em eletroreformadores de etanol de membrana polimérica de alta temperatura visando a produção mais eficiente de hidrogênio. 2022. 83 f., il. Dissertação (Mestrado em Química) — Universidade de Brasília, Brasília, 2023.http://repositorio.unb.br/handle/10482/50264porA concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNB2024-09-02T12:46:03Zoai:repositorio.unb.br:10482/50264Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestrepositorio@unb.bropendoar:2024-09-02T12:46:03Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
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