Catalisadores à  base de metais não nobres formados por carbeto de tungstênio/carbono com estruturas FeN_x e N/C para reação de redução do oxigênio

Abstract

Catalisadores à base de metais não nobres formados por carbeto de tungstênio/carbono com estruturas FeNx e N/C para reação de redução do oxigênio São Carlos-SP 2018 carbon carbon catalyst, which presented greater number of FeNx and N/C active structures. The results in acidic and alkaline conditions for the first and second series of electrocatalysts suggest the occurrence of an indirect ORR mechanism (2e-+ 2e-), that is, in acid (alkaline) media, first O2 is reduced to H2O2 (HO2 ) followed by the reduction of H2O2 (HO2 ) to H2O (OH-). The active sites predominantly involved in the reaction electrocatalysis are WC and FeNx in acid media and WC e N/C in alcaline media. Finally, for the third series of electrocatalysts, the acidic reaction involves a direct 4emechanism, having important participation of the Fe-N2 active sites.

Efeitos do teor de Fe em eletrocatalisadores Fe/C-N sobre a atividade e seletividade da reação de redução de dióxido de carbono

“…A preparação dos catalisadores Fe/C-N foi baseada na metodologia já empregada em trabalhos prévios, utilizando um complexo piridina/triazina (RÊGO et al, 2019(RÊGO et al, , 2018SILVA et al, 2019) Como um dos objetivos do trabalho foi investigar as rotas para a preparação de catalisadores Fe/C-N e a caracterização detalhada deles, de forma a se assegurar a produção dos materiais com as características desejadas, foi estudado maneiras de aumentar a fixação de TPTZ ao catalisador. A priori, esse processo foi realizado ao implementar o uso do metanol como solvente na produção do catalisador.…”

“…No intervalo entre 400 e 500 ºC, a curva da análise TG é mais abrupta pela ocorrência da volatilização/decomposição parcial do TPTZ, enquanto que acima de 500 ºC, a inclinação é menos pronunciada devido a provável incorporação de N e Fe no carbono, a partir dos resíduos da decomposição do TPTZ e amônio residual. Estes fenômenos devem levar à esperada formação dos grupos pirrólicos, piridínicos e de coordenação Fe-Nx observados neste tipo de eletrocatalisador (RÊGO, 2018;SILVA et al, 2019). No entanto, também podem ocorrer a oxidação do carbono ou a deposição de grupos de enxofre, em particular devido à formação de grupos oxigenados/sulfetados ativos oriundos da decomposição do íon sulfato (HANIF et al, 2021).…”

“…Como esperado, pelos resultados da Figura 8a, observa-se que para a amostra sem tratamento térmico aparecem somente os picos referentes ao carbono que se situam perto de 2 = 25 º e 2 = 43 º (RÊGO et al, 2019(RÊGO et al, , 2018RÊGO, 2018;SILVA et al, 2019). Na amostra tratada termicamente (Figura 8a) há claro indício da presença de um pico em 2 = 35,5 º, que tem sido atribuído a presença de Fe3O4 (PDF# 75-33) e/ou ao FeN (PDF# 88-2153) (SILVA et al, 2019).…”