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Biblioteca Virtual de Teses e Dissertações

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Resumo Original (PT):

O GRANDE DESAFIO A SER VENCIDO PARA A UTILIZAÇÃO DE CÉLULAS A COMBUSTÍVEL DE OXIDAÇÃO DIRETA DE ÁLCOOIS (DAFC) REFERE-SE AO DESENVOLVIMENTO DE ELETROCATALISADORES QUE FAVOREÇAM A OXIDAÇÃO DIRETA DO COMBUSTÍVEL A CO2 E QUE SEJAM MENOS SUSCEPTÍVEIS AO ENVENENAMENTO POR INTERMEDIÁRIOS/PRODUTOS DE REAÇÃO. FASES INTERMETÁLICAS ORDENADAS DE PT TÊM SIDO PROPOSTAS COMO MATERIAIS ELETROCATALISADORES PARA ESTAS REAÇÕES PELO FATO DE PODEREM ALIAR A EXCELENTE CAPACIDADE DE ADSORÇÃO DO ORGÂNICO PELOS SÍTIOS DE PLATINA E MINIMIZAREM A AÇÃO DE BLOQUEADORES SUPERFICIAIS. NÃO MENOS IMPORTANTE, ESSA CLASSE DE MATERIAIS APRESENTA UMA ESTABILIDADE FÍSICO-QUÍMICA ACENTUADAMENTE SUPERIOR A MATERIAIS OBTIDOS POR DEPOSIÇÃO DE ÍONS METÁLICOS E, DESTA FORMA, É MAIS APROPRIADA PARA SER EMPREGADA DIRETAMENTE EM SISTEMAS REAIS. BASEADO EM ESTUDOS ANTERIORES A RESPEITO DOS MATERIAIS OBTIDOS POR DEPOSIÇÃO DE ÍONS METÁLICOS SOBRE A SUPERFÍCIE DE PLATINA E TAMBÉM ESTUDOS PRELIMINARES DE OXIDAÇÃO DE ORGÂNICOS EM FASES INTERMETÁLICAS ORDENADAS DE PTBI, ESTE TRABALHO APRESENTA OS RESULTADOS OBTIDOS ATRAVÉS DO ESTUDO DA ELETROCATÁLISE DAS REAÇÕES DE OXIDAÇÃO DO ÁCIDO FÓRMICO E DO METANOL SOBRE AS FASES INTERMETÁLICAS PTMN, PTMO, PTPB, PTSB E PTSN, EM MEIO ÁCIDO. ATRAVÉS DOS RESULTADOS OBTIDOS UTILIZANDO-SE A TÉCNICA DE VOLTAMETRIA CÍCLICA, PARA A OXIDAÇÃO DO ÁCIDO FÓRMICO E DO METANOL, É POSSÍVEL CONCLUIR QUE TODOS OS INTERMETÁLICOS APRESENTARAM UM DESLOCAMENTO DO POTENCIAL DE INÍCIO DE OXIDAÇÃO PARA VALORES MENOS POSITIVOS, EM RELAÇÃO À PLATINA, INDICANDO ASSIM UMA MENOR ENERGIA NECESSÁRIA PARA QUE O PROCESSO DE OXIDAÇÃO OCORRA SOBRE ESSAS SUPERFÍCIES. COM A TÉCNICA DE ELETRODO DE DISCO ROTATÓRIO (RDE), VERIFICOU-SE QUE HÁ UM AUMENTO DA DENSIDADE DE CORRENTE CINÉTICA, EM RELAÇÃO A PT, PARA OS INTERMETÁLICOS PTMN E PTPB, NA OXIDAÇÃO DO ÁCIDO FÓRMICO E PARA PTPB E PTSB, NA OXIDAÇÃO DO METANOL, ATESTANDO ASSIM A MELHOR ATIVIDADE DESTES MATERIAIS. O ESTUDO NO ESTADO ESTACIONÁRIO, REALIZADO ATRAVÉS DA CRONOAMPEROMETRIA, PERMITE CONCLUIR QUE, PARA A OXIDAÇÃO DO ÁCIDO FÓRMICO, TODOS OS INTERMETÁLICOS APRESENTARAM UM BOM DESEMPENHO, NO ENTANTO, PARA A OXIDAÇÃO DO METANOL, PTMN E PTMO NÃO APRESENTARAM UM DESEMPENHO SATISFATÓRIO QUANDO APLICADO EM SISTEMA ESTACIONÁRIO. A TÉCNICA DE ESPECTROMETRIA DE MASSA ELETROQUÍMICA DIFERENCIAL (DEMS) REALIZADA PARA A OXIDAÇÃO DO ÁCIDO FÓRMICO PERMITIU SUGERIR QUE SOBRE OS INTERMETÁLICOS PTMO E PTSB O PROCESSO DE OXIDAÇÃO OCORRE DIRETAMENTE A CO2 E QUE SOBRE PTMN E PTSN A OXIDAÇÃO OCORRE ATRAVÉS DO INTERMEDIÁRIO CO QUE É POSTERIORMENTE OXIDADO A CO2. E OS RESULTADOS DE DEMS PARA A OXIDAÇÃO DO METANOL CONSTATARAM QUE OS INTERMETÁLICOS PTMO E PTSN, APRESENTARAM UM PROCESSO DE OXIDAÇÃO OCORRENDO DIRETAMENTE A CO2, PTMN APRESENTOU UM PROCESSO DE OXIDAÇÃO DO METANOL VIA MECANISMO DE DUPLO-CAMINHO E O INTERMETÁLICO PTSB MOSTROU UM PROCESSO DE OXIDAÇÃO VIA ÁCIDO FÓRMICO. OS PARÂMETROS CINÉTICOS E AS INFORMAÇÕES MECANÍSTICAS OBTIDAS FORAM INTERPRETADOS COM VISTAS A ESTABELECER UMA RELAÇÃO MAIS CLARA ENTRE AS CARACTERÍSTICAS DA SUPERFÍCIE E A ATIVIDADE NAS RESPECTIVAS REAÇÕES.

Palavras-Chave (EN):

Resumo Original (EN):

THE GREAT CHALLENGE TO BE WON FOR THE USE OF DIRECT OXIDATION OF ALCOHOLS FUEL CELLS (DAFC) REFERS TO THE ELECTROCATALYTIC DEVELOPMENT THAT FAVOR THE DIRECT OXIDATION OF THE FUEL CO2 AND THAT ARE LESS SUSCEPTIBLE TO THE POISONING BY INTERMEDIATES/PRODUCTS OF REACTION. ORDERED INTERMETALLIC PHASES OF PT HAVE BEEN PROPOSED AS ELECTROCATALYTIC MATERIALS FOR THESE REACTIONS FOR THE FACT OF THEY COULD ALLY THE EXCELLENT CAPACITY OF ADSORPTION OF THE ORGANIC FOR THE PLATINUM SITES AND THEY MINIMIZE THE ACTION OF BLOCKING SUPERFICIAL. NO LESS IMPORTANT, THAT CLASS OF MATERIALS PRESENTS A PHYSICOCHEMICAL STABILITY STRONGLY TO MATERIALS OBTAINED BY DEPOSITION OF METALLIC ÍONS AND, THIS WAY, IT IS MORE APPROPRIATE TO BE USED DIRECTLY IN REAL SYSTEMS. BASED ON PREVIOUS STUDIES REGARDING THE MATERIALS OBTAINED BY DEPOSITION OF METALLIC ÍONS ON THE PLATINUM SURFACE AND ALSO PRELIMINARY STUDIES OF OXIDATION OF ORGANIC IN ORDERED INTERMETALLIC PHASES OF PTBI, THIS WORK PRESENTS THE RESULTS OBTAINED THROUGH THE STUDY OF THE ELECTROCATALYSIS OF THE REACTIONS OF OXIDATION OF THE FORMIC ACID AND OF THE METHANOL ON THE INTERMETALLIC PHASES PTMN, PTMO, PTPB, PTSB AND PTSN, IN ACID MIDDLE. THROUGH THE OBTAINED RESULTS BEING USED THE CYCLIC VOLTAMMETRY TECHNIQUE, FOR THE OXIDATION OF THE FORMIC ACID AND OF THE METHANOL, IT IS POSSIBLE TO END THAT ALL OF THE INTERMETALLIC PRESENTED A DISPLACEMENT OF THE POTENTIAL AT THE BEGINNING OF OXIDATION FOR LESS POSITIVE VALUES, IN RELATION TO THE PLATINUM, INDICATING LIKE THIS A SMALLER NECESSARY ENERGY SO THAT THE OXIDATION PROCESS HAPPENS ON THOSE SURFACES. WITH A ROTATING DISC ELECTRODE TECHNIQUE (RDE), IT WAS VERIFIED THAT THERE IS AN INCREASE OF THE KINETIC CURRENT DENSITY, IN RELATION TO PT, FOR THE INTERMETALLIC PTMN AND PTPB, IN THE OXIDATION OF THE FORMIC ACID AND FOR PTPB AND PTSB, IN THE OXIDATION OF THE METHANOL, ATTESTING LIKE THIS THE BEST ACTIVITY OF THESE MATERIALS. THE STUDY IN THE STATIONARY STATE, USING CHRONOAMPEROMETRIC, IT ALLOWS TO END THAT, FOR THE OXIDATION OF THE FORMIC ACID, ALL OF THE INTERMETALLIC PRESENTED A GOOD ACTING, HOWEVER, FOR THE OXIDATION OF THE METHANOL, PTMN AND PTMO THEY DIDN'T PRESENT AN ACTING SATISFACTORY WHEN APPLIED IN STATIONARY SYSTEM. THE DIFFERENTIAL ELECTROCHEMICAL MASS SPECTROSCOPY TECHNIQUE (DEMS) ACCOMPLISHED FOR THE OXIDATION OF THE FORMIC ACID ALLOWED TO SUGGEST THAT ON THE INTERMETALLIC PTMO AND PTSB THE OXIDATION PROCESS OCCURS DIRECTLY FOR CO2 AND THAT ON PTMN AND PTSN THE OXIDATION OCCURS THROUGH THE CO THAT IS RUSTED CO2 LATER. AND THE RESULTS OF DEMS FOR THE OXIDATION OF THE METHANOL VERIFIED THAT THE INTERMETALLIC PTMO AND PTSN, PRESENTED AN OXIDATION PROCESS HAPPENING CO2 DIRECTLY, PTMN PRESENTED A PROCESS OF OXIDATION OF THE METHANOL THROUGH DUAL-PATH MECHANISM AND THE INTERMETALLIC PTSB SHOWED AN OXIDATION PROCESS THROUGH FORMIC ACID. THE KINETIC PARAMETERS AND THE MECHANISTIC INFORMATION OBTAINED WERE INTERPRETED WITH VIEWS TO ESTABLISH A CLEARER RELATIONSHIP BETWEEN THE CHARACTERISTICS OF THE SURFACE AND THE ACTIVITY IN THE RESPECTIVE REACTIONS.

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