Efeitos da temperatura e da concentração de CO e CO2 sobre a eletrocatálise da oxidação de hidrogênio em eletrodos à base de Pt e Mo

Abstract

2012"Trabalha como se tudo dependesse de ti e confia como se tudo dependesse de Deus" (Santo Inácio de Loyola) AGRADECIMENTOSAgradeço a Deus pela conclusão de mais uma etapa na minha formação profissional e pessoal, por me guiar e amparar diante das adversidades do caminho.À minha família, principalmente à minha mãe e minha avó pelo amor, carinho e atenção, sempre presentes com palavras de apoio e incentivo.Ao meu namorado Cassiano, pelo amor, paciência, compreensão e dedicação.À minha nova família em Campinas,pelo carinho, pelo apoio e pelos momentos de descontração.Ao Professor Edson Antonio Ticianelli pela atenção, orientação, pelo conhecimento transmitido e pelo exemplo de profissionalismo evida.Ao Valdecir Antonio Paganin pela atenção, compreensão, por todas as sugestões e pelos conselhos profissionais.Aos professores do grupo de eletroquímica pela contribuição no meu crescimento profissional.Aos companheiros do Laboratório de Eletroquímica pelo companheirismo, amizade esugestões que muito enriqueceram este trabalho.Aos amigos de Viçosa, que não citarei o nome para não esquecer nenhum, pela companhia e amizade.Ao Instituto de Química de São Carlos -USP pela infra-estrutura de pesquisa e ensino.Ao Laboratório Nacional de Luz Síncroton, pela oportunidade de aprendizado e disponibilidade para a pesquisa e estudo.Ao Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq), pela concessão de bolsa. RESUMOUm dos grandes desafios a ser vencido para a utilização em larga escala das células a combustível de eletrólito polimérico alimentada com H 2 obtido por reforma é a contaminação da superfície do eletrocatalisador de Pt, usualmente utilizado no ânodo,pelos gases CO e CO 2 presentes no combustível. Neste trabalho é apresentado o estudo dos mecanismos de tolerância de materiais formados por Pt e Mo (Pt/C, Pt 3 Mo 2 /C e Pt 1 Mo 1 /C) aos contaminadores CO e CO 2 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 Pt 3 Mo 2 /C os resultados mostraram um aumento em 10 vezes na tolerância ao CO quando a temperatura de 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 O 2 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 O 2 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 CO 2 , confirmou-se a ocorrência da reação RWGS (WGS reversa) para ambos os catalisador...

Tolerância ao CO da reação de oxidação de hidrogênio por mecanismos de oxidação: efeitos do substrato do eletrocatalisador

“…Desta forma, se faz necessário o desenvolvimento de novas tecnologias que possam gerar energia de forma menos impactante ao meio ambiente, com alta eficiência e baixo custo. Uma opção promissora para geração de energia elétrica são as células a combustível, no interior das quais reações de oxirredução produzem energia elétrica a partir de energia química [3,4]. Até o momento, foram desenvolvidos diferentes tipos de células eletroquímicas, as quais serão descritas a seguir.…”