Tese
Desenvolvimento de sistemas catal??ticos n??o suportados para c??lulas a combust??vel de membrana polim??rica de temperatura elevada de opera????o
Development of unsupported catalytic systems for high temperature polymeric fuel cell applications
Registro en:
10.11606/T.85.2013.tde-28112013-143424
Autor
DOUBEK, GUSTAVO
Resumen
C??lulas a combust??vel de membrana polim??rica t??m cada vez mais se destacado como meio na obten????o de energia, pela sua alta efici??ncia e potencial para faz??-la de modo sustent??vel. Entretanto muitos ainda s??o os desafios para consolid??-la comercialmente. Dentre eles, a aglomera????o e a perda de ??rea ativa em catalisadores suportados em carbono recebem um destaque especial, principalmente em c??lulas PEM de temperatura elevada de opera????o. Eletrocatalisadores n??o suportados, baseados em nanoarquiteturas de geometria controlada, t??m se tornado uma tend??ncia em diversas frentes de pesquisa. Tal fato se deve ?? alta efici??ncia e estabilidade atingidas por sistemas nanom??tricos organizados, al??m da possibilidade em se criar superf??cies funcionais adaptadas a rea????es espec??ficas. O trabalho de pesquisa buscou o desenvolvimento de sistemas catal??ticos n??o suportados, de alta ??rea superficial, como alternativa a eletrocatalisadores nanoparticulados suportados em carbono, a fim de se reduzir a perda sobre a ??rea ativa quando submetidos ??s condi????es de opera????o em c??lulas a combust??vel. O trabalho explorou dois conceitos, a confec????o de nanotubos de platina e a confec????o de nanofios nanoporosos ?? base de platina v??trea. Para este desenvolvimento foram estudados e caracterizados os efeitos da dissolu????o seletiva, em escala nanom??trica, acoplados ?? conformabilidade de metais amorfos e ?? utiliza????o da troca galv??nica como ferramenta de s??ntese de superf??cies. Tais estudos foram utilizados como base para o projeto de sistemas catal??ticos n??o suportados. Os materiais propostos foram avaliados quanto a sua atividade e estabilidade frente a rea????es comuns em c??lulas a combust??vel. Tais sistemas demonstraram uma alta estabilidade em rela????o ?? sua ??rea ativa, em ensaios de durabilidade, assim como uma alta utiliza????o do metal nobre, tornando-os promissores para a tecnologia de c??lulas a combust??vel. Tese (Doutoramento) IPEN/T Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP