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Eletrocatalisadores formados por nitretos, carbetos e óxidos metálicos para o eletrodo de oxigênio (2017)

  • Authors:
  • USP affiliated author: PASQUALETI, ANIÉLLI MARTINI - IQSC
  • School: IQSC
  • Subject: ELETROCATÁLISE
  • Language: Português
  • Abstract: O desenvolvimento de eletrocatalisadores eletricamente condutores com alta atividade para a reação de redução de oxigênio (ORR - Oxygen Reduction Reaction) e desprendimento de oxigênio (OER - Oxygen Evolution Reaction) é de extrema importância e interesse para dispositivos de eletro-conversão de energia, como as células a combustível e eletrolisadores, que operam tanto em meio alcalino quanto ácido. Em meio alcalino, é possível o uso de metais não nobres e, assim, são viáveis para o uso em larga escala. Em meio ácido, é necessário o uso de materiais estáveis, uma vez que eles são expostos a um ambiente extremamente corrosivo e à altos potenciais, principalmente durante o processo de liga/desliga do dispositivo. Diante disso, este trabalho foi dividido em três linhas de pesquisa: Parte I - estudos de eletrocatalisadores bifuncionais para a ORR e OER em meio alcalino, sendo eles compostos por espinélios de manganês-cobalto em combinação com nanopartículas de ouro (MnCo2O4/Au). Parte II - estudos de eletrocatalisadores alternativos para a ORR em eletrólito ácido, onde foram considerados carbetos e nitretos de molibdênio (Mo2C-MoN) e, oxinitretos de tântalo (Ta-ON). Parte III - estudo de suportes alternativos ao carbono para a ORR em eletrólito ácido, sendo eles compostos por carbonitretos de tântalo e titânio (Ta-CN e Ti-CN). Os resultados da Parte I para MnCo2O4/Au mostraram que houve um aumento significativo na atividade de MnCo2O4 com a adição de ouro para ambas as reações. Foi possível observar que a combinação de nanopartículas condutoras (ouro) com nanopartículas ativas, mas não condutoras (MnCo2O4), é promissora para o desenvolvimento de eletrocatalisadores ativos para uso como eletrodos de oxigênio. Quanto a Parte II, os materiais compostos por Mo2C-MoN foram obtidos por meio da inserção de carbono e nitrogênio com tratamento térmico, na presença de carbono Vulcan e NH3, em alta temperaturaO material nomeado como MoN + Mo2C (molibdato) foi o que apresentou maior atividade catalítica, o que pôde ser atribuído ao menor tamanho de cristalito, maior quantidade da sua fase MoN e ao efeito sinérgico entre MoN e Mo2C, facilitando a ORR em comparação ao nitreto e carbeto de molibdênio puros. Nesta mesma linha de pesquisa, oxinitretos de tântalo foram sintetizados utilizando ureia como fonte de nitrogênio. Foi observado que Ti-Ta-ON apresentou maior atividade catalítica quando comparado aos demais eletrocatalisadores. Já na Parte III, os resultados para carbonitreto de titânio como suporte para a platina (Pt/Ti-CN) mostraram que, além da sua atividade para a ORR ser semelhante à platina suportada em carbono (Pt/C), ele também se mostrou mais estável que Pt/C após a realização de testes de estabilidade
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 26.05.2017
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    • ABNT

      PASQUALETI, Aniélli Martini; LIMA, Fabio Henrique Barros de. Eletrocatalisadores formados por nitretos, carbetos e óxidos metálicos para o eletrodo de oxigênio. 2017.Universidade de São Paulo, São Carlos, 2017. Disponível em: < http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75134/tde-14062017-102848/ >.
    • APA

      Pasqualeti, A. M., & Lima, F. H. B. de. (2017). Eletrocatalisadores formados por nitretos, carbetos e óxidos metálicos para o eletrodo de oxigênio. Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75134/tde-14062017-102848/
    • NLM

      Pasqualeti AM, Lima FHB de. Eletrocatalisadores formados por nitretos, carbetos e óxidos metálicos para o eletrodo de oxigênio [Internet]. 2017 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75134/tde-14062017-102848/
    • Vancouver

      Pasqualeti AM, Lima FHB de. Eletrocatalisadores formados por nitretos, carbetos e óxidos metálicos para o eletrodo de oxigênio [Internet]. 2017 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75134/tde-14062017-102848/


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