Estudo da reação de redução de oxigênio sobre platina dispersa em carbono de alta área superficial
| Ano de defesa: | 1992 |
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| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
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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-08072025-112329/ |
Resumo: | A reação de redução de oxigênio foi estudada em soluções alcalinas sobre eletrodos de platina dispersa em carbono de alta área superficial, Vulcan XC-72, com conteúdos de platina de 0, 10, 20, e 30% em peso. Os eletrodos de trabalho foram preparados na forma de eletrodo de disco rotatório com camada fina porosa. A técnica de voltametria cíclica foi utilizada para a determinação das áreas eletroquimicamente ativas dos eletrodos. As curvas de polarização de estado estacionário para a redução de oxigênio foram obtidas com a técnica de eletrodo de disco rotatório. Estas curvas foram analisadas com base nas equações convencionais de eletrodo de disco rotatório e com a aplicação do modelo teórico de aglomerado inundado/filme fino para eletrodos de difusão de gás. A combinação da técnica de eletrodo de disco rotatório com camada fina porosa e o modelo teórico mostrou-se uma forma simples e adequada para a avaliação do desempenho de catalisadores suportados sobre carbono de alta área superficial. Por meio dos estudos realizados, foi possível obter parâmetros cinéticos e mecanísticos da reação de redução de oxigênio dependentes apenas da natureza do catalisador. Adicionalmente, o modelo permitiu estabelecer claramente o efeito de duplicação do coeficiente de Tafel decorrente da natureza porosa da estrutura do eletrodo. |
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Estudo da reação de redução de oxigênio sobre platina dispersa em carbono de alta área superficialStudy of the oxygen reduction reaction on dispersed platinum in high surface area carboncarbono de alta área superficialeação de redução de oxigênioeletrodo de disco rotatóriohigh surface area carbonoxygen reduction reactionplatinaplatinumrotating disc electrodeA reação de redução de oxigênio foi estudada em soluções alcalinas sobre eletrodos de platina dispersa em carbono de alta área superficial, Vulcan XC-72, com conteúdos de platina de 0, 10, 20, e 30% em peso. Os eletrodos de trabalho foram preparados na forma de eletrodo de disco rotatório com camada fina porosa. A técnica de voltametria cíclica foi utilizada para a determinação das áreas eletroquimicamente ativas dos eletrodos. As curvas de polarização de estado estacionário para a redução de oxigênio foram obtidas com a técnica de eletrodo de disco rotatório. Estas curvas foram analisadas com base nas equações convencionais de eletrodo de disco rotatório e com a aplicação do modelo teórico de aglomerado inundado/filme fino para eletrodos de difusão de gás. A combinação da técnica de eletrodo de disco rotatório com camada fina porosa e o modelo teórico mostrou-se uma forma simples e adequada para a avaliação do desempenho de catalisadores suportados sobre carbono de alta área superficial. Por meio dos estudos realizados, foi possível obter parâmetros cinéticos e mecanísticos da reação de redução de oxigênio dependentes apenas da natureza do catalisador. Adicionalmente, o modelo permitiu estabelecer claramente o efeito de duplicação do coeficiente de Tafel decorrente da natureza porosa da estrutura do eletrodo.The oxygen reduction reaction was studied in alkaline solutions on platinum dispersed on high surface area Vulcan XC-72 carbon with 0, 10, 20, and 30% w/w Pt/C ratio. The electrodes were prepared in the form of thin porous coating rotating disk electrodes. The Cyclic voltammetry technique was used to evaluate the electrochemical active areas of the electrodes. Steady-state polarization curves for oxygen reduction were obtained with the rotating disk electrode technique. The polarization curves were analyzed based on the conventional equations for rotating disk electrodes and with the application of the flooded-agglomerate/thin-film model of porous gas-diffusion electrodes. The combination of the thin porous rotating disk electrode technique and the theoretical model resulted to be a simple and adequate way to evaluate the perforrnance of catalysts supported on high surface area carbons. From the investigations, it was possible to obtain the kinetic and rnechanistic parameters for the oxygen reduction reaction, which are only dependent on the catalyst nature. Additionally, the model clearly established the fact that the Tafel slope doubles as a consequence of the porous nature of the electrode structure.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPTanaka, Auro AtsushiPerez, Joelma1992-11-26info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/54/54133/tde-08072025-112329/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/openAccesspor2025-07-14T13:22:02Zoai:teses.usp.br:tde-08072025-112329Biblioteca 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:27212025-07-14T13:22:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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