Estudo da reducão e transporte do oxigênio na interface platina/eletrólito polimérico sólido em meio ácido
| Ano de defesa: | 1990 |
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| Tipo de documento: | Dissertação |
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Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/54/54133/tde-16102025-143626/ |
Resumo: | No presente trabalho, a redução e o transporte difusional do oxigênio em filmes de Nafion foram investigados em interfaces de platina/eletrólito polimérico sólido (EPS), imersos em soluções aquosas contendo misturas de H2SO4 e H3PO4. Os estudos foram efetuados utilizando voltametria cíclica, eletrodo de disco rotatório (RDE) e cronoamperometria, variando-se as concentrações relativas dos eletrólitos aquosos e a espessura dos filmes depositados nos eletrodos. Para a interpretação dos resultados de cronoamperometria, foi necessário desenvolver um tratamento teórico para o eletrodo contendo o filme polimérico, imerso na solução aquosa de eletrólito suporte. Foi possível constatar que o filme de Nafion depositado no eletrodo impede parcialmente o acesso de espécies aniônicas (HSO4, H2PO4, etc.) à superfície da platina, e que a presença do Nafion não altera a cinética nem o mecanismo da reação de redução do oxigênio. Observou-se também que a solubilidade do O2 é aproximadamente duas vezes maior que nos eletrólitos líquidos, enquanto o coeficiente de difusão é praticamente uma ordem de grandeza menor no Nafion. |
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Estudo da reducão e transporte do oxigênio na interface platina/eletrólito polimérico sólido em meio ácidoStudy of oxygen reduction and transport at platium/solid polymeric electrolyte interface in acidic mediumacidic mediuminterface platina/eletrólitomeio ácidooxygen reductionoxygen transportplatinum/solid polymer electrolyte interfaceredução de oxigêniotransporte de oxigênioNo presente trabalho, a redução e o transporte difusional do oxigênio em filmes de Nafion foram investigados em interfaces de platina/eletrólito polimérico sólido (EPS), imersos em soluções aquosas contendo misturas de H2SO4 e H3PO4. Os estudos foram efetuados utilizando voltametria cíclica, eletrodo de disco rotatório (RDE) e cronoamperometria, variando-se as concentrações relativas dos eletrólitos aquosos e a espessura dos filmes depositados nos eletrodos. Para a interpretação dos resultados de cronoamperometria, foi necessário desenvolver um tratamento teórico para o eletrodo contendo o filme polimérico, imerso na solução aquosa de eletrólito suporte. Foi possível constatar que o filme de Nafion depositado no eletrodo impede parcialmente o acesso de espécies aniônicas (HSO4, H2PO4, etc.) à superfície da platina, e que a presença do Nafion não altera a cinética nem o mecanismo da reação de redução do oxigênio. Observou-se também que a solubilidade do O2 é aproximadamente duas vezes maior que nos eletrólitos líquidos, enquanto o coeficiente de difusão é praticamente uma ordem de grandeza menor no Nafion.In this work, the oxygen reduction reaction (ORR) and the gas transport through the Nafion membrane were investigated at Pt/solid polymer electrolyte (SPE) interfaces immersed in aqueous solutions containing acid mixtures. The studies were carried out using cyclic voltammetry, rotating disk electrode (RDE) measurements, and potential-step chronoamperometry, as a function of electrolyte concentration and film thickness. A theoretical treatment was developed for the interpretation of chronoamperometric results on electrodes coated with polymeric films. It was observed that the deposited Nafion film partially blocks the access of anionic species (HSO4, H2PO4, etc.) to the platinum surface, and that the mechanism and kinetics of the oxygen reduction reaction remain essentially the same in the presence and absence of the Nafion films. The solubility of O2 in Nafion was found to be approximately twice as high as in the liquid electrolytes, while the diffusion coefficient was about one order of magnitude lower in the polymeric medium.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPTicianelli, Edson AntonioFloriano, João Batista1990-06-18info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/54/54133/tde-16102025-143626/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2025-10-17T12:34:02Zoai:teses.usp.br:tde-16102025-143626Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212025-10-17T12:34:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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No presente trabalho, a redução e o transporte difusional do oxigênio em filmes de Nafion foram investigados em interfaces de platina/eletrólito polimérico sólido (EPS), imersos em soluções aquosas contendo misturas de H2SO4 e H3PO4. Os estudos foram efetuados utilizando voltametria cíclica, eletrodo de disco rotatório (RDE) e cronoamperometria, variando-se as concentrações relativas dos eletrólitos aquosos e a espessura dos filmes depositados nos eletrodos. Para a interpretação dos resultados de cronoamperometria, foi necessário desenvolver um tratamento teórico para o eletrodo contendo o filme polimérico, imerso na solução aquosa de eletrólito suporte. Foi possível constatar que o filme de Nafion depositado no eletrodo impede parcialmente o acesso de espécies aniônicas (HSO4, H2PO4, etc.) à superfície da platina, e que a presença do Nafion não altera a cinética nem o mecanismo da reação de redução do oxigênio. Observou-se também que a solubilidade do O2 é aproximadamente duas vezes maior que nos eletrólitos líquidos, enquanto o coeficiente de difusão é praticamente uma ordem de grandeza menor no Nafion. |
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