Study of core–shell platinum-based catalyst for methanol and ethylene glycol oxidation

Kaplan, Dima; Alon, M.; Burstein, L.; Rosenberg, Yu.; Peled, E.

doi:10.1016/j.jpowsour.2010.08.022

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“…Os catalisadores foram sintetizados por um processo de deposição usando NaBH 4 como agente redutor como tem sido mostrado por Kaplan et al(2011), variando a ordem de adição dos precursores, com 20 % em massa de metais no catalisador e uma proporção Pt: Sn de 3:1. Como suporte foi usado um preto de carbono com referência N330 (Alfa Aesar).…”

Section: Preparação E Caracterização Dos Eletrocatalisadores Pt-sn/cunclassified

Catalisadores de Pt-Sn/C para a Oxidação Eletroquímica de Etanol: efeito da adição do precursor

López-Suárez¹,

Almeida²,

Bueno‐López³

et al. 2015

Anais Do XX Congresso Brasileiro De Engenharia Química

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RESUMO -Uma série de catalisadores de Pt-Sn/C foram sintetizados, sem o uso de surfactantes, por um processo de deposição usando NaBH 4 como agente redutor e variando a ordem de adição dos precursores. Os materiais preparados foram usados como eletrocatalisadores para a oxidação de etanol em meio ácido. A ordem de adição dos precursores tem uma forte influência nas propriedades físico-químicas dos catalisadores e também nas atividades eletrocatalíticas dos mesmos. O catalisador sintetizado por coprecipitação dos dois metais (Pt e Sn) mostrou o melhor desempenho para potenciais menores de 0,5 V, enquanto que, a potencias maiores, o catalisador preparado por deposição sequencial de Sn e Pt foi o mais ativo. Os catalisadores foram caracterizados por difração de raios X, microscopia eletrônica de transmissão e voltametria cíclica. Os estudos de oxidação eletroquímica de etanol foram realizados em solução aquosa 0,5 M de etanol. INTRODUÇÃOAs principais fontes de energia são os combustíveis fósseis. Estes combustíveis não são renováveis, além de produzirem quantidades consideráveis de poluentes como o CO 2 , CO, NO x , SO x , hidrocarbonetos e materiais particulados, extremamente nocivos para a saúde e responsáveis por fenômenos como o efeito estufa e a chuva ácida. Rotas alternativas de produção de energia são de interesse crescente devido à alta demanda por recursos energéticos atuais. Como foi mostrado por Antolini (2007), as células de combustível são consideras uma fonte de conversão de energia limpa e eficiente devido à baixa geração de resíduos que utilizam podem usar combustível gerado de fontes renováveis, como o etanol.Os catalisadores de platina são vastamente utilizados como electrocatalisadores nas células de combustível, porém a platina pura, além de agregar alto valor comercial, não possui efeitos satisfatórios devido ao seu envenenamento por espécies adsorvidas produzidas da adsorção dissociativa do álcool, inibindo os sítios ativos. Tais problemas foram sanados com a adição de outros metais agindo como um co-catalisador como tem sido mostrado (Antolini e Gonzalez, 2011)Área temática: Engenharia de Materiais e Nanotecnologia 1

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Section: Preparação E Caracterização Dos Eletrocatalisadores Pt-sn/cunclassified

Catalisadores de Pt-Sn/C para a Oxidação Eletroquímica de Etanol: efeito da adição do precursor

López-Suárez¹,

Almeida²,

Bueno‐López³

et al. 2015

Anais Do XX Congresso Brasileiro De Engenharia Química

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“…Catalysts were synthesized by a deposition method using NaBH 4 as the reducing agent based on the procedure of Kaplan et al [6]. The carbon support was added to 0.…”

Section: Preparation Of Catalystsmentioning

confidence: 99%

“…Alcohols (mainly methanol) are possible fuels for mobile applications, and the direct oxidation of methanol in fuel cells has been widely investigated [5][6][7][8]. Wang et al [9] found that ethanol serves as an alternative fuel, having an electrochemical activity comparable to methanol.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Pt–Sn/C catalysts prepared by sodium borohydride reduction for alcohol oxidation in fuel cells: Effect of the precursor addition order

López-Suárez

Bueno‐López

Eguiluz

et al. 2014

Journal of Power Sources

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A series of Pt-Sn/C catalysts used as anodes during ethanol oxidation are synthesized by a deposition process using NaBH 4 as the reducing agent. The order in which the precursors are added affects the electrocatalytic activity and physical-chemical characteristics of the bimetallic catalysts, where the Pt-Sn catalyst prepared by co-precipitation of both metals functions best below a potential of 0.5 V and the catalyst prepared by sequential deposition of Sn and Pt (drying after Sn addition) is most active above a potential of 0.5 V. The electrochemical behavior of catalysts during ethanol oxidation in an acidic medium are characterized and monitored in a halfcell test at room temperature by cyclic voltammetry, chronoamperometry and anode potentiostatic polarization. Catalyst structure and chemical composition are investigated by transmission electron microscopy (TEM), X-ray powder diffraction (XRD) and X-ray photoelectron spectroscopy (XPS). This behavior presented for best Pt-Sn catalyst can be attributed to the so-called bifunctional mechanism and to the electronic interaction between Pt and Sn.

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“…To address these issues above, much emphasis have been put on maximizing the electrochemically catalytic activity and stability of an electrocatalyst, which involved alloying Pt with other transition metals [9,10], synthesizing core-shell structure electrocatalysts [11][12][13], or tuning the electronic structure of Pt through transition metal oxides based on the bifunctional mechanism and the electronic effect [14,15]. Among the several strategies, transition metal oxides modifying the Pt-based electrocatalysts have been widely accepted due to the excellent mechanical resistance as well as anticorrosion ability in acidic media.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Niobium Dioxide Facilitating Methanol Electrooxidation on Pt/C Catalyst by Synergistic Effect

Zhang

Gao

et al. 2013

Fuel Cells

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In this work, Pt nanoparticles are deposited on NbO2‐modified carbon composites and evaluated as promising direct methanol fuel cell (DMFC) electrocatalysts. Transmission electron microscopy (TEM) and X‐ray diffraction (XRD) indicate that Pt nanoparticles (about 2.5 nm) are uniformly dispersed on NbO2‐modified carbon composites. Electrochemical measurements show that the mass activity toward methanol electrooxidation on Pt/NbO2‐C is as high as 3.0 times that of conventional Pt/C. Meanwhile, the onset potential of CO oxidation is negatively shifted by about 46 mV as compared with that of Pt/C, which means that the synergistic effect between NbO2 and Pt facilitates the feasible removal of poisoning intermediate CO during methanol electrooxidation. X‐ray photoelectron spectroscopy (XPS) characterizations reveal the electron transfer from Nb to Pt, which suppress the poisoning CO adsorption on Pt nanoparticles and facilitate methanol electrooxidation. NbO2 nanoparticles facilitate methanol electrooxidation on Pt/C catalyst by synergistic effect and electronic effect, which represents a step in the right direction for the development of excellent fuel cell anode electrocatalysts.

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Study of core–shell platinum-based catalyst for methanol and ethylene glycol oxidation

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Catalisadores de Pt-Sn/C para a Oxidação Eletroquímica de Etanol: efeito da adição do precursor

Catalisadores de Pt-Sn/C para a Oxidação Eletroquímica de Etanol: efeito da adição do precursor

Pt–Sn/C catalysts prepared by sodium borohydride reduction for alcohol oxidation in fuel cells: Effect of the precursor addition order

Niobium Dioxide Facilitating Methanol Electrooxidation on Pt/C Catalyst by Synergistic Effect

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