CARACTERIZAÇÃO ESTRUTURAL DE NANOCATALISADORES PARA CÉLULAS A COMBUSTÍVEL
Os modelos de produção utilizados pelo homem ao longo do século vinte tornaram-se um risco ao nosso bem estar. Neste contexto aparece um novo conceito de produção sustentável cujo objetivo principal é possibilitar a utilização de recursos de forma permitir que as futuras gerações possam usufruir destes recursos. Neste novo ambiente de negócios e modelo de produção as tecnologias que impactem de forma menos negativa ou até de forma positiva o meio ambiente, deverão prevalecer sobre as demais. No tocante a geração de energia uma das tecnologias que despontam no século 21 é a geração de energia elétrica por meio das Células a Combustível, especialmente as células do tipo de membranas trocadoras de prótons (PEMFC). Neste trabalho revisitamos a literatura das células tipo PEMFC, as características estruturais de seus nanocatalisadores e as técnicas de análise utilizadas na literatura. Dentre as técnicas mais utilizadas estão: difração de raios-X (DRX), espectroscopia no infravermelho (IV), espectroscopia foto-eletrônica de raios-X (XPS), microscopia eletrônica de transmissão de alta resolução (HRTEM), microscopia eletrônica de varredura (MEV) e energia dispersiva de raios-X (EDX). Após a contextualização das estruturas catalíticas mais prováveis e as mais ativas, descrevemos a síntese destes nanocatalisadores por meio do método do coloide, as técnicas utilizadas e os resultados de caracterização obtidos para os sistemas eletrocatalíticos binários, ternários e quaternários sintetizados. Em função das análises efetuadas pudemos identificar os sistemas binários e ternários como mais efetivos para eletrocatálise das células tipo PEMFC, ao passo que os sistemas quaternários sintetizados apresentaram segregação formando “clusters” prejudiciais ao efeito catalítico, sendo estes sistemas sintetizados descartados temporariamente. A produção de nanocatalisadores quaternários pode ser interessante do ponto de vista tecnológico, mas, o problema de segregação durante a síntese do catalisador deve ser revisto e aprimorado.
CARACTERIZAÇÃO ESTRUTURAL DE NANOCATALISADORES PARA CÉLULAS A COMBUSTÍVEL
-
DOI: 10.22533/at.ed.5162224015
-
Palavras-chave: sustentabilidade, nanocatalisadores, caracterização estrutural, células a combustível.
-
Keywords: sustainability, nanocatalysts, structural characterization, fuel cells.
-
Abstract:
Production models used by man throughout the twentieth century became a risk to our well-being. In this context, a new concept of sustainable production appears, whose main objective is to enable the use of resources so that future generations can enjoy these resources. In this new business environment and production model, technologies that impact less negatively or even positively on the environment should prevail over others. With regard to energy generation, one of the technologies that emerges in the 21st century is the generation of electrical energy through Fuel Cells, especially the type of proton exchange membranes (PEMFC). In this work we revisited the literature of PEMFC, the structural characteristics of their nanocatalysts and the analysis techniques used in the literature. Among the most used techniques are: X-ray diffraction (XRD), infrared (IR) spectroscopy, X-ray photo-electron spectroscopy (XPS), high resolution transmission electron microscopy (HRTEM), scanning electron microscopy (SEM) and X-ray energy dispersive (EDX). After contextualizing the most likely and most active catalytic structures, we describe the synthesis of these nanocatalysts using the colloid method, the techniques used and the characterization results obtained for the synthesized binary, ternary and quaternary electrocatalytic systems. Due to the analyzes performed, we were able to identify binary and ternary systems as more effective for electrocatalysis of PEMFC, while the synthesized quaternary systems presented segregation forming "clusters" harmful to the catalytic effect, these synthesized systems being temporarily discarded. The production of quaternary nanocatalysts can be interesting from a technological point of view, but the segregation problem during catalyst synthesis must be reviewed and improved.
-
Número de páginas: 13
- Rafael Saul Franco
- Egberto Gomes Franco
