Valorização eletroquímica de glicerol em catalisadores de Pt, Pd e Au modificados com Terras Raras em célula a combustível direta alcalina: cogeração de energia e produtos de maior valor agregado (2024)
- Authors:
- Autor USP: CURSI, FABIANO DOS SANTOS - FFCLRP
- Unidade: FFCLRP
- Sigla do Departamento: 593
- DOI: 10.11606/T.59.2024.tde-22012025-115337
- Subjects: CATALISADORES; OURO; ELETROQUÍMICA; ELETRODO TERRA
- Keywords: Catalisador de ouro; Catalisador PGM; Célula a combustível alcalina direta; Direct alkaline fuel cell; Eletro-oxidação de glicerol; Eletrodo de Terras Raras; Glycerol electro-oxidation; Glycerol valorization; Gold-based catalyst; PGM-based catalyst; Rare Earth-modified electrode; Valorização de glicerol
- Agências de fomento:
- Language: Português
- Abstract: Glicerol é um poliol de fonte renovável subproduto (10% m/m) da produção de biodiesel. O crescimento da indústria de biocombustíveis produz um excedente de glicerol de baixo valor que pode ser aproveitado como combustível em célula a combustível alcalina direta (DAFC), sistema capaz de converter energia química em eletricidade e oxidar simultaneamente glicerol em produtos de maior valor agregado. Focados nisso, a valorização eletroquímica do glicerol foi proposta usando catalisadores de Pt, Pd e Au suportados em carbono e modificados com elementos Terras Raras (RE) (RE = La, Ce, Nd, Y ou Eu) para serem utilizados como ânodos em DAFC, operando em batelada à temperatura ambiente. Neste trabalho, os catalisadores nanoestruturados foram preparados pelos métodos: troca de ânions brometo (BAE), processo que usa Br- como agente complexante e NaBH4 como agente redutor, e processo poliol associado a aquecimento por micro-ondas, método que usa etilenoglicol como solvente e agente redutor em meio básico. Os catalisadores foram caracterizados por TGA, ICP-OES, XRD, EDS e TEM para entender a relação entre composição, estrutura e atividade dos materiais, tentando observar uma resposta sinérgica dos RE sobre a atividade dos metais nobres (MN). Foi possível identificar uma junção ternária MN-(REOx)-C com as espéciesde óxido/hidróxido de RE atuando como co-catalisadores, impulsionando a cinética de oxidação eletroquímica do glicerol devido ao mecanismo bifuncional. MN(TROx)/C melhoraram o desempenho da DAFC quando modificados com La, Ce e Y, atingindo maior densidade de potência e oxidando principalmente o glicerol em glicerato, um importante produto de maior valor agregado. Os catalisadores sintetizados pelo método poliol foram mais ativos, produzindo nanopartículas menores e mais bem distribuídas sobre carbono do que quando preparados via método BAE. PdFe/C sintetizado via poliol foi empregado como cátodo para ORR, apresentando impressionante estabilidade e tolerância ao glicerol. Espectro-eletroquímica (FTIR in situ) e cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC) foram utilizadas para analisar os produtos da reação
- Imprenta:
- Publisher place: Ribeirão Preto
- Date published: 2024
- Data da defesa: 22.11.2024
- Este periódico é de acesso aberto
- Este artigo NÃO é de acesso aberto
-
ABNT
CURSI, Fabiano dos Santos. Valorização eletroquímica de glicerol em catalisadores de Pt, Pd e Au modificados com Terras Raras em célula a combustível direta alcalina: cogeração de energia e produtos de maior valor agregado. 2024. Tese (Doutorado) – Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto, 2024. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/59/59138/tde-22012025-115337/. Acesso em: 20 jan. 2026. -
APA
Cursi, F. dos S. (2024). Valorização eletroquímica de glicerol em catalisadores de Pt, Pd e Au modificados com Terras Raras em célula a combustível direta alcalina: cogeração de energia e produtos de maior valor agregado (Tese (Doutorado). Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/59/59138/tde-22012025-115337/ -
NLM
Cursi F dos S. Valorização eletroquímica de glicerol em catalisadores de Pt, Pd e Au modificados com Terras Raras em célula a combustível direta alcalina: cogeração de energia e produtos de maior valor agregado [Internet]. 2024 ;[citado 2026 jan. 20 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/59/59138/tde-22012025-115337/ -
Vancouver
Cursi F dos S. Valorização eletroquímica de glicerol em catalisadores de Pt, Pd e Au modificados com Terras Raras em célula a combustível direta alcalina: cogeração de energia e produtos de maior valor agregado [Internet]. 2024 ;[citado 2026 jan. 20 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/59/59138/tde-22012025-115337/
Informações sobre o DOI: 10.11606/T.59.2024.tde-22012025-115337 (Fonte: oaDOI API)
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