Os eletrocatalisadores quartenários PtSnAuRh/C e PtRuAuRh/C foram preparados nas proporções 50:40:5:5, 60:30:5:5, 70:20:5:5, 80:10:5:5, 90:4:3:3 e para as composições terciárias PtSnAu/C, PtSnRh/C, PtRuAu/C, PtRuRh/C preparados na proporção atômica 50:45:5 com (20% em massa) pelo método da redução por álcool utilizando H2PtCl6.6H2O, RuCl3·xH2O, SnCl2.2H2O, HAuCl4.3H2O e RhCl3.xH2O, como fonte de metais e carbono Vulcan XC72 como suporte e, por último, etileno glicol como agente redutor. Os eletrocatalisadores obtidos foram caracterizados fisicamente por difração de raios-X (DRX), energia dispersiva de raios X (EDX) e microscopia eletrônica de transmissão (MET). As análises por EDX mostraram que as razões atômicas dos diferentes eletrocatalisadores, preparados pelo método da redução por álcool, foram similares às composições nominais de partida indicando que esta metodologia é eficiente para a preparação destes eletrocatalisadores. Em todos os difratogramas para os eletrocatalisadores preparados observa-se um pico largo em aproximadamente 2θ = 25°, o qual é associado ao suporte de carbono e quatro outros picos de difração em aproximadamente 2θ = 40°, 47°, 67° e 82°, que por sua vez são associados aos planos (111), (200), (220) e (311), respectivamente, da estrutura cúbica de face centrada (CFC) de platina. Os resultados de difração de raios X apresentaram tamanhos médios de cristalitos entre 2,0 e 5,2 nm para PtSnAuRh/C, PtSnAu/C, PtSnRh/C e 2,0 a 2,6 nm para PtRuAuRh/C, PtRuAu/C, PtRuRh/C. Os estudos para a oxidação eletroquímica do etanol em meio ácido foram realizados utilizando as técnicas de voltametria cíclica e de cronoamperometria em uma solução 0,5 mol.L-1 H2SO4, + 1,0 mol.L-1 de C2H5OH. As curvas de polarização obtidas na célula a combustível unitária, alimentada diretamente por etanol, estão de acordo com os resultados de voltametria e cronoamperometria constatando o efeito benéfico da adição do ouro e ródio na composição dos eletrocatalisadores. / The electrocatalysts quaternary PtSnAuRh/C and PtRuAuRh/C were prepared in the proportions 50:40:5:5, 60:30:5:5, 70:20:5:5, 80:10:5:5, 90:4:3:3 and for compositions PtSnAu/C, PtSnRh/C, PtRuAu/C, PtRuRh/C prepared in atomic ratio 50: 45: 5 with (20 mass%) by the method of alcohol reduction using H2PtCl6.6H2O, RuCl3·xH2O, SnCl2.2H2O, HAuCl4.3H2O and RhCl3.xH2O as a source of carbon and Vulcan XC72 as support and, lastly, ethylene glycol as a reducing agent. The obtained electrocatalysts were physically characterized by X-ray diffraction (XRD), energy dispersive X-ray (EDX) and transmission electron microscopy (TEM). The EDX analyzes showed that the atomic ratios of the various electrocatalysts prepared by the method of alcohol reduction were similar to the nominal compositions of departure indicating that this method is efficient for preparing these electrocatalysts. In all diffraction patterns for the prepared electrocatalysts observed a broad peak at about 2θ = 25, which is associated with the carbon and four other diffraction peaks support at about 2θ = 40, 47, 67 and 82, which in turn they are associated with the planes (111), (200), (220) and (311) respectively of the face-centered cubic structure (FCC) of platinum. The results of X-ray diffraction showed average crystallite size between 2.0 and 5.2 nm for PtSnAuRh/C, PtSnAu/C, PtSnRh/C and 2.0 to 2.6 nm for PtRuAuRh/C, PtRuAu/C , PtRuRh/C. The studies for the electrochemical oxidation of ethanol in acidic medium were performed using cyclic voltammetry and chronoamperometry in a 0.5 mol L-1 solution H2SO4 + 1.0 mol L-1 C2H5OH. The polarization curves obtained on the unit fuel cell, fed directly with ethanol, are in agreement with the results of voltammetry and chronoamperometry stating the beneficial effect of adding gold and rhodium in the composition of the electrocatalysts.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:teses.usp.br:tde-07022017-113550 |
| Date | 02 August 2016 |
| Creators | Rita Maria Dutra |
| Contributors | Almir Oliveira Neto, Mônica Helena Marcon Teixeira Assumpção, Vanderlei Sérgio Bergamaschi, Luciana Aparecida Farias, Cristiane Angelica Ottoni |
| Publisher | Universidade de São Paulo, Tecnologia Nuclear, USP, BR |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | English |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP, instname:Universidade de São Paulo, instacron:USP |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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