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Efeitos da temperatura e da concentração de CO e C'O IND.2' sobre a eletrocatálise da oxidação de hidrogênio em eletrodos à base de Pt e Mo (2012)

  • Authors:
  • USP affiliated authors: NEPEL, THAYANE CARPANEDO DE MORAIS - IQSC
  • Unidades: IQSC
  • Subjects: ELETROCATÁLISE
  • Keywords: OXIDAÇÃO DE HIDROGÊNIO
  • Language: Português
  • Abstract: Um dos grandes desafios a ser vencido para a utilização em larga escala das células a combustível de eletrólito polimérico alimentada com H2 obtido por reforma é a contaminação da superfície do eletrocatalisador de Pt, usualmente utilizado no ânodo, pelos gases CO e CO2 presentes no combustível. Neste trabalho é apresentado o estudo dos mecanismos de tolerância de materiais formados por Pt e Mo (Pt/C, Pt3Mo2/C e Pt1Mo1/C) aos contaminadores CO e CO2 e a influência da temperatura nesses processos. Os estudos foram realizados por meio de curvas de polarização com medidas de espectrometria de massas (EM) on line, experimentos de EM em circuito aberto e voltametria linear de remoção de CO adsorvido no catalisador em diferentes temperaturas. Para os catalisadores Pt/C e Pt3Mo2/C os resultados mostraram um aumento em 10 vezes na tolerância ao CO quando a temperatura de operação da célula é elevada em 20 oC (de 85 oC a 105 oC) e uma tolerância significativamente superior do Pt3Mo2/C em relação à Pt/C. A ocorrência do mecanismo bifuncional, do mecanismo Eley-Rideal e da reação de Troca Gás-Água (do inglês Water Gas Shift – WGS) foi confirmada apenas para PtMo/C; porém, a diminuição do sobrepotencial de oxidação do CO com o aumento da temperatura foi notada para ambos os catalisadores. A reação de WGS é acelerada com a elevação da temperatura, confirmando que a cinética é a determinante da reação. Também foi realizada a quantificação do cruzamento do O2 do cátodo para o ânodo, sua participação na eliminação do CO e a influência da temperatura nesse processo. Observou-se que a oxidação parcial do CO pelo O2 efetivamente ocorre, aumenta com a temperatura, porém pouco contribui no processo global de tolerância dos catalisadores Pt/C e PtMo/C. Em relação ao contaminante CO2, confirmou-se a ocorrência da reação RWGS (WGS reversa) para ambos os catalisadores, assim como a reação RWGS eletroquímicaEm termos de desempenho de célula, excelentes resultados foram obtidos com a mesma operando a 105 oC – para Pt3Mo2/C e utilizando uma mistura de H2/CO (75 ppm)/CO2 (25 %), observando-se sobrepotencial anódico de apenas 40 mV em relação ao hidrogênio puro em densidade de corrente de 1 Acm-2
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 23.03.2012
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    How to cite
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    • ABNT

      NEPEL, Thayane Carpanedo de Morais; TICIANELLI, Edson Antonio. Efeitos da temperatura e da concentração de CO e C'O IND.2' sobre a eletrocatálise da oxidação de hidrogênio em eletrodos à base de Pt e Mo. 2012.Universidade de São Paulo, São Carlos, 2012. Disponível em: < http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75134/tde-17042012-171421/publico/ThayaneCarpanedodeMoraisNepelR.pdf >.
    • APA

      Nepel, T. C. de M., & Ticianelli, E. A. (2012). Efeitos da temperatura e da concentração de CO e C'O IND.2' sobre a eletrocatálise da oxidação de hidrogênio em eletrodos à base de Pt e Mo. Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75134/tde-17042012-171421/publico/ThayaneCarpanedodeMoraisNepelR.pdf
    • NLM

      Nepel TC de M, Ticianelli EA. Efeitos da temperatura e da concentração de CO e C'O IND.2' sobre a eletrocatálise da oxidação de hidrogênio em eletrodos à base de Pt e Mo [Internet]. 2012 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75134/tde-17042012-171421/publico/ThayaneCarpanedodeMoraisNepelR.pdf
    • Vancouver

      Nepel TC de M, Ticianelli EA. Efeitos da temperatura e da concentração de CO e C'O IND.2' sobre a eletrocatálise da oxidação de hidrogênio em eletrodos à base de Pt e Mo [Internet]. 2012 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75134/tde-17042012-171421/publico/ThayaneCarpanedodeMoraisNepelR.pdf

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