Submitted by Rosivalda Pereira (mrs.pereira@ufma.br) on 2017-06-02T20:39:14Z No. of bitstreams: 1 EduardoCartonilho.pdf: 1048727 bytes, checksum: 1ab144df3ff07e53024a56b9167f9e4e (MD5) / Made available in DSpace on 2017-06-02T20:39:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 EduardoCartonilho.pdf: 1048727 bytes, checksum: 1ab144df3ff07e53024a56b9167f9e4e (MD5) Previous issue date: 2016-07-29 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPQ) / The electroxidation of ethylene glycol and its partial oxidation products was evaluated using electrocatalysts of platinium and tin, supported on highly superficial area Vulcan XC-72 carbon. The electrocatalysts were synthesized by alcohol reduction method. Pt/C, PtSn/C 10%, PtSn/C 21% and PtSn/C 25% were characterized by Cyclic Voltammetry, Chronoamperometry, X-rays Fluorescence (XRF), X-rays Diffraction (XRD) and High Performance Liquid Chromatography (HPLC). The XRF analysis revealed that the experimental compositions of the synthesized electrocatalysts were similar to the proposed theoretical values. The results obtained by X-rays diffraction confirmed the formation of a Pt-Sn alloy. The materials revealed to have face-centered-cubic (FCC) as crystalline structure and modifications of the lattice parameters due to the addition of tin in the alloy. The electrochemical results showed a catalytic effect in the ethylene glycol oxidation. The electrocatalyst with 21wt%Sn showed a maximum current density of 4,44 x 10-5 A cm-2. The high performance liquid chromatography (HPLC) allowed to conclude that Pt/C and PtSn/C catalysts promoted the same oxidation route to produce CO2, resulting in glycolaldehyde as the main subproduct, owing to the glycolic acid formation. / A eletrooxidação de etileno glicol e de seus produtos parciais de oxidação foi estudada em eletrocatalisadores contendo platina e estanho, suportados em carbono de alta área superficial Vulcan XC-72. Os catalisadores foram sintetizados pelo método de redução por álcool. Pt/C, PtSn/C 10%, PtSn/C 21% e PtSn/C 25% foram caracterizados por Voltametria, Cronoamperometria, Fluorescência de raios-X (FRX), Difração de Raios-X (DRX) e Cromatografia liquida de alta eficiência (HPLC). As análises por FRX mostraram que as composições experimentais dos eletrocatalisadores sintetizados foram similares aos valores teóricos. Os resultados obtidos por difração de raios-X confirmou a formação da liga Pt-Sn. Os materiais apresentaram estrutura cúbica de face centrada como estrutura cristalina e modificações dos parâmetros de rede em função da adição de estanho na liga. Os resultados eletroquímicos evidenciaram um efeito catalítico na oxidação de etileno glicol. O catalisador contendo 21% de estanho (em massa) em sua composição revelou máxima densidade de corrente de 4, 44 x 10-5 A cm2. A cromatografia gasosa de alta perfomance (HPLC) permitiu concluir que os catalisadores de Pt/C e PtSn/C promoveram a mesma rota de oxidação para produzir CO2, tendo como subproduto majoritário o glicoaldeído em detrimento da formação do acido glicólico.

No presente trabalho foi estudado catalisadores dispersos em carbono contendo Pt, PtRh e PtRhRu para eletroxidação de etanol. Os catalisadores foram preparados em ultra-som e caracterizados por EDX, DRX e MET e sua atividade catalítica estudada através das técnicas de voltametria cíclica e DEMS. Os resultados experimentais indicaram que a adição de ródio diminui o potencial de início de oxidação de etanol, embora também diminua a corrente faradáica. Os estudos de DEMS mostraram que com a presença de ródio há um aumento na produção de CO2. Devido a isso, estudos fundamentais em monocristais de Pt (111), Pt (110) e Pt (100) modificados com depósitos de Rh foram realizados. Os depósitos foram feitos pelo método eletroquímico e diferentes graus de recobrimentos foram estudados para a eletroxidação de etanol. A atividade catalítica foi avaliada por voltametria cíclica, cronoamperometria e FTIR in situ. Os resultados mostraram que quanto maior a quantidade de ródio na superfície menor é a corrente obtida na oxidação de etanol. Dentre os eletrodos monocristalinos estudados a Pt (100) apresentou melhor atividade para a oxidação etanol. Os estudos com monocristais corroboraram com os resultados obtidos para os catalisadores dispersos em carbono. / In this work, carbon dispersed catalysts containing Pt, PtRh and PtRhRu were studied for electroxidation of ethanol. The catalysts were prepared using ultrasound and characterized by EDX, XRD and TEM and its catalytic activity studied using the techniques of cyclic voltammetry and DEMS. Experimental results indicated that the addition of rhodium decreases the potential onset of ethanol oxidation, but also decrease the faradaic current. DEMS studies showed that the presence of rhodium promotes an increase in CO2 production. Because of this, fundamental studies on single crystal of Pt (111), Pt (110) and Pt (100) modified with Rh deposits were done. The deposits were made by electrochemical method and different degrees of coatings were studied for ethanol electroxidation The catalytic activity was evaluated by cyclic voltammetry, chronoamperometry and in situ FTIR. The results showed that the greater the amount of rhodium on the surface the lower the current obtained in the oxidation of ethanol. Among the electrodes studied monocrystalline Pt (100) showed the best activity for ethanol oxidation.

Carbon supported PtNi nanoparticles were prepared by hydrazine reduction of Pt and Ni precursor salts under different conditions, namely by conventional heating (PtNi-1), by prolonged reaction at room temperature (PtNi-2) and by microwave assisted reduction (PtNi-3). The nanocomposites were characterized by XRD, EDX, XPS and TEM and used as electrocatalysts in direct methanol fuel cell (DMFC) reactions. Investigations into the mechanism of PtNi nanoparticle formation revealed that platinum nanoparticle seeding was essential for the formation of the bimetallic nanoparticles. The average particle size of PtNi prepared by microwave irradiation was the lowest, in the range of 2.9 – 5.8 nm. The relative rates of electrooxidation of methanol at room temperature as measured by cyclic voltammetry showed an inverse relationship between catalytic activity and particle size in the following order PtNi-1 < PtNi-2 < PtNi-3. / Singapore-MIT Alliance (SMA)

No presente trabalho foi estudado catalisadores dispersos em carbono contendo Pt, PtRh e PtRhRu para eletroxidação de etanol. Os catalisadores foram preparados em ultra-som e caracterizados por EDX, DRX e MET e sua atividade catalítica estudada através das técnicas de voltametria cíclica e DEMS. Os resultados experimentais indicaram que a adição de ródio diminui o potencial de início de oxidação de etanol, embora também diminua a corrente faradáica. Os estudos de DEMS mostraram que com a presença de ródio há um aumento na produção de CO2. Devido a isso, estudos fundamentais em monocristais de Pt (111), Pt (110) e Pt (100) modificados com depósitos de Rh foram realizados. Os depósitos foram feitos pelo método eletroquímico e diferentes graus de recobrimentos foram estudados para a eletroxidação de etanol. A atividade catalítica foi avaliada por voltametria cíclica, cronoamperometria e FTIR in situ. Os resultados mostraram que quanto maior a quantidade de ródio na superfície menor é a corrente obtida na oxidação de etanol. Dentre os eletrodos monocristalinos estudados a Pt (100) apresentou melhor atividade para a oxidação etanol. Os estudos com monocristais corroboraram com os resultados obtidos para os catalisadores dispersos em carbono. / In this work, carbon dispersed catalysts containing Pt, PtRh and PtRhRu were studied for electroxidation of ethanol. The catalysts were prepared using ultrasound and characterized by EDX, XRD and TEM and its catalytic activity studied using the techniques of cyclic voltammetry and DEMS. Experimental results indicated that the addition of rhodium decreases the potential onset of ethanol oxidation, but also decrease the faradaic current. DEMS studies showed that the presence of rhodium promotes an increase in CO2 production. Because of this, fundamental studies on single crystal of Pt (111), Pt (110) and Pt (100) modified with Rh deposits were done. The deposits were made by electrochemical method and different degrees of coatings were studied for ethanol electroxidation The catalytic activity was evaluated by cyclic voltammetry, chronoamperometry and in situ FTIR. The results showed that the greater the amount of rhodium on the surface the lower the current obtained in the oxidation of ethanol. Among the electrodes studied monocrystalline Pt (100) showed the best activity for ethanol oxidation.

Made available in DSpace on 2014-12-17T15:41:53Z (GMT). No. of bitstreams: 1 JessicaHBR_DISSERT.pdf: 2230211 bytes, checksum: 195b09308391e65d611133f2836eb66d (MD5) Previous issue date: 2011-01-27 / Coordena??o de Aperfei?oamento de Pessoal de N?vel Superior / In this work, the treatment of synthetic wastewaters containing Remazol Red BR (RRB) and Novacron Blue C-D (NB) by anodic oxidation using boron doped diamond anodes (BDD) and Novacron Yellow (YN) using BDD and Platinum (Pt) anodes was investigated. Galvanostatic electrolyses of RRB and NB synthetic wastewaters have led to the complete decolorization removal at different operating conditions (current density, pH and temperature). The influence of these parameters was investigated in order to find the best conditions for dyestuff colour removal. According to the experimental results obtained, the electrochemical oxidation process is suitable for decolorizing wastewaters containing these textile dyes, due to the electrocatalytic properties of BDD and Pt anode. Energy requirements for removing colour during galvanostatic electrolyses of RRB, NB and YN synthetic solutions depends mainly on the operating conditions; for example for RRB, it passes from 3.30 kWh m-3 at 20 mA cm-2 to 4.28 kWh m-3 at 60 mA cm-2 (pH = 1); 15.23 kWh m-3 at 20 mA cm-2 to 24.75 kWh m-3 at 60 mA cm-2 (pH = 4.5); 10.80 kWh m-3 at 20 mA cm-2 to 31.5 kWh m-3 at 60 mA cm-2 (pH = 8) (data estimated per volume of treated effluent). In order to verify the Brazilian law regulations of NB and RRB synthetic solutions after electrochemical decolourisation treatment, Hazen Units values were determined and the total colour removal was achieved; remaining into the regulations. Finally, electrical energy cost for removing colour was estimated / Neste trabalho, o tratamento de efluentes sint?ticos, contendo Vermelho de Remazol BR (RRB) e Azul de Novacron CD (NB) por oxida??o an?dica com ?nodos de Diamante Dopado com Boro (BDD) e Amarelo de Novacron (YN) com ?nodo de Platina (Pt) e DDB foram investigados. A eletr?lise galvanost?tica dos efluentes sint?ticos RRB, NB e YN t?m levado ? remo??o completa da cor em diferentes condi??es operacionais (densidade de corrente, pH e temperatura). A influ?ncia destes par?metros foi investigada a fim de encontrar as melhores condi??es para a remo??o da cor do corante. De acordo com os resultados experimentais obtidos, o processo de oxida??o eletroqu?mica ? adequado para descolora??o de ?guas residuais contendo esses corantes t?xteis, devido ?s propriedades eletrocatal?ticas dos ?nodos DDB e Pt. Exig?ncias de energia para a remo??o de cor durante eletr?lises galvanost?ticas das solu??es sint?ticas de RRB, NB e YN depende principalmente das condi??es de funcionamento, por exemplo, RRB, passa de 3,30 kWh m-3 em 20 mA cm-2 para 4,28 kWh m-3 em 60 mA cm -2 (pH = 1); 15,23 kWh m-3 em 20 mA cm-2 para 24,75 kWh m-3 em 60 mA cm-2 (pH = 4,5); 10,80 kWh m-3 em 20 mA cm-2 para 31,5 kWh m-3 em 60 mA cm- 2 (pH = 8) (dados estimados por volume de efluente tratado). A fim de verificar a regulamenta??o da lei brasileira dos efluentes sint?ticos ap?s descolora??o pelo tratamento eletroqu?mico, determinou-se os valores de Unidades Hazen e a remo??o total da cor foi alcan?ada, permanecendo na regulamenta??o. Finalmente, o custo de energia el?trica para remo??o da cor foi estimado