Ethanol electro-oxidation in an alkaline medium using Pd/C, Au/C and PdAu/C electrocatalysts prepared by electron beam irradiation

Carbon-supported Pd, Au and bimetallic PdAu (Pd:Au 90:10, 50:50 and 30:70 atomic ratios) electrocatalysts were prepared using electron beam irradiation. The obtained materials were characterized by energy dispersive X-ray analysis (EDX), X-ray diffraction (XRD) and transmission electron microscopy (TEM), and their catalytic activities toward ethanol electro-oxidation were evaluated in an alkaline medium using electrochemical techniques, in situ attenuated total reflectance Fourier transformed infrared spectroscopy (ATR-FTIR) analysis and a single alkaline direct ethanol fuel cell (ADEFC). EDX analyses showed that the actual Pd: Au atomic ratios were very similar to the nominal ones. X-ray diffractograms of PdAu/C electrocatalysts evidenced the presence of Pd-rich (fcc) and Au-rich (fcc) phases. TEM analysis showed a homogeneous dispersion of nanoparticles on the carbon support, with an average size in the range of 3-5 nm and broad size distributions. Cyclic voltammetry (CV) and chronoamperometry (CA) experiments revealed the superior ambient activity toward ethanol electro-oxidation of PdAu/C electrocatalysts with Pd: Au ratios of 90:10 and 50:50. In situ ATR-FTIR spectroscopy measurements have shown that the mechanism for ethanol electro-oxidation is dependent on catalyst composition, leading to different reaction products, such as acetaldehyde and acetate, depending on the number of electrons transferred. Experiments on a single ADEFC were conducted between 50 and 900 C, and the best performance of 44 mW cm-2 in 2.0molL-1 ethanol was obtained at 850C for the Pd:Au 90:10 catalysts. This superior performance is most likely associated with enhancement of ethanol adsorption on Pd, oxidation of the intermediates, the presence of gold oxide-hydroxyl species, low mean particle diameters and better distribution of particles on the support. © 2013 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Estudo da eletrocatálise da reação de oxidação de etanol sobre fases intermetálicas ordenadas Pt-M (M = Mn,Mo, Pb, Sb e Sn)

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Preparação de catalisadores de reforma de glicerol para células a combustível de eletrólito sólido

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Estudo da eletrocatálise da reação de oxidação do glicerol sobre as fases intermetálicas ordenadas PtSn e AuSn

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Estudo da eletrocatálise das reações de oxidação de ácido fórmico e metanol sobre fases intermetálicas ordenadas Pt-M(M = Mn, Mo, Pb, Sb e Sn)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Estudo da adsorção e oxidação do monóxido de carbono sobre as fases intermetálicas ordenadas Pt-M(M = Mn, Pb, Sb e Sn)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Síntese e caracterização de nanocatalisadores 'PtV'/C e 'PtCr'/C para cátodos de células a combustível de baixa temperatura

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Desenvolvimento e teste de nanocatalisadores a base de Pd para a redução de oxigênio

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Catalisadores trimetálicos nanoestruturados a base de PtRu para oxidação de metanol

Pós-graduação em Química - IQ

Síntese, caracterização e avaliação eletroquímica de nanopartículas intermetálicas ordenadas PtSb e PtSn

Pós-graduação em Ciência e Tecnologia de Materiais - FC

Preparo e caracterização de novos compósitos de celulose bacteriana

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Análise econômica do uso de célula a combustível para acionamento de ônibus urbano

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

A teoria do funcional da densidade na caracterização de fases intermetálicas ordenadas

Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de São Paulo (FAPESP)

Análise do 'LA''CR'O IND.3' dopado com 'SR' e 'CO',preparados via reação de combustão, utilizando difração de raios X com aplicação do método de Rietveld

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Estudo do crescimento de nanofitas de céria dopada com gadolínio por sistema de aquecimento por micro-ondas

O óxido de cério (céria) tem atraído atenção devido às suas importantes aplicações, como em células a combustível de óxido sólido, catalisadores de gases de exaustão de automóveis, catalisadores para a obtenção de hidrogênio, bloqueadores de raios ultravioleta, biomateriais, entre outros. Controlar os métodos de síntese da céria é de grande importância para explicar ou prever essas propriedades. Desta forma, o objetivo deste trabalho foi estudar o crescimento de nanofitas de óxido de cério em um sistema hidrotérmico assistido por micro-ondas, no qual 8 min foram obtidas nanofitas com comprimentos próximos a 330 nm, em 130 ºC e pressão de 3 atm. Os resultados colaboram para pesquisas em reformadores para obtenção de etanol e/ou anodos de células combustíveis de óxido sólido.