Tintas catalíticas à base de PtCo/C modificadas com líquidos iônicos TEA-PS.BF4 ou C16MI.CF3SO3 para reação de redução do oxigênio.

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dc.contributor.advisorOrientador
dc.contributor.authorEspinola Cáceres, Caroline.
dc.date.accessioned2026-04-22T03:11:41Z
dc.date.available2026-04-22T03:11:41Z
dc.date.issued2025-04-03
dc.descriptionDissertação apresentada ao Programa de Pós-Graduação Interdisciplinar em Energia e Sustentabilidade da Universidade Federal da Integração Latino-Americana, como requisito parcial à obtenção do título de Mestra em Energia e Sustentabilidade.
dc.description.abstractAs células a combustível de membrana trocadora de prótons (PEMFCs) emergiram como uma promissora fonte de energia limpa devido à sua alta eficiência e baixas emissões. O desempenho dessas células é fortemente influenciado pela eficácia dos catalisadores, como a platina, utilizados nos eletrodos. Entretanto a platina possui limitações relacionadas ao custo e a cinética de redução do oxigênio no cátodo, o que diminui sua eficiência. Como estratégia para melhorar a atividade catalítica pode-se ligar a platina à metais de transição, como por exemplo, o cobalto (Co), pois a combinação de Pt-Co proporciona sítios ativos adicionais para reações químicas, beneficiando a atividade catalítica na superfície do eletrodo. Outro método de melhoria se dá com a utilização de líquidos iônicos, pois oferecem vantagens notáveis em eletrocatalisadores, o que proporciona uma alta condutividade iônica, estabilidade térmica e química, ampla faixa de potenciais e solubilidade de gases. O objetivo deste estudo é sintetizar o eletrocatalisador de liga platina-cobalto em matriz de carbono (PtCo/C) e verificar a atividade catalítica para reação de redução do oxigênio (RRO) de diferentes tintas precursoras que possam ser usadas na interface da camada catalítica e da membrana eletrolítica da célula a combustível, utilizando Nafion ou PBI como agente ligante, e com e sem a presença de líquidos iônicos. Primeiramente foi realizada a síntese do catalisador pelo método de redução com boroidreto de sódio e seguida por sua caracterização física por difratometria de raios-x, microscopia eletrônica de varredura, análise termogravimétrica e espectroscopia de absorção atômica. Para os estudos eletroquímicos foram preparadas tintas catalíticas, a fim de avaliar a eficiência eletrocatalítica para reação de redução do oxigênio (RRO), por meio das técnicas de voltametria cíclica e voltametria de varredura linear. Os líquidos iônicos utilizados na preparação das tintas foram o C16MI.CF3SO3 e o TEA-PS.BF4. A utilização de líquido iônico em concentrações de 10% e 15% apresentaram baixa atividade catalítica, já em concentrações menores de 1% e 2% apresentaram maiores atividade catalítica, especificamente a tinta com presença de Nafion e 1% de TEA-PS.BF4, o que demonstrando aumento de 41% na EASA em comparação ao PtCo/C também com Nafion. Já para RRO obteve-se como resultado que as tintas contendo PtCo/C com Nafion, PtCo/C + 1% de TEA-PS.BF4 e PtCo/C + 1% C16MI.CF3SO3 com Nafion apresentam a rota de redução de 4 elétrons, com redução direta a H2O. Esses resultados indicam que em concentrações altas o líquido iônico pode cobrir os sítios ativos catalíticos disponíveis para as reações eletroquímicas e resultar na diminuição da eficiência, tanto para EASA, quanto para RRO.
dc.identifier.urihttps://dspace.unila.edu.br/handle/123456789/9782
dc.language.isovi
dc.rightsopenAccess
dc.subjectPEMFC
dc.subjecteletrocatalisadores
dc.subjectplatina-cobalto
dc.subjectredução do oxigênio
dc.subjectlíquidos iônicos
dc.subjecteficiência eletrocatalítica.
dc.titleTintas catalíticas à base de PtCo/C modificadas com líquidos iônicos TEA-PS.BF4 ou C16MI.CF3SO3 para reação de redução do oxigênio.

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