Nanopartículas de platina suportadas em quitosana para aplicação como catalisadores em células a combustível

Cruz, Julianna Ferreira; https://lattes.cnpq.br/0469325880527713

Dissertação

Nanopartículas de platina suportadas em quitosana para aplicação como catalisadores em células a combustível

A limitação dos recursos energéticos e o aumento do consumo de energia favorecem pesquisas em sistemas alternativos de geração de energia. Nesse sentido, as células a combustível (CaC) representam uma abordagem para geração de energia limpa. Ao longo dos anos surgiram as células que utilizam álcoois...

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Autor principal:	Cruz, Julianna Ferreira
Outros Autores:	https://lattes.cnpq.br/0469325880527713
Grau:	Dissertação
Idioma:	por
Publicado em:	Universidade Federal do Amazonas 2024
Assuntos:	Células à combustível Guaraná Caranguejos CIENCIAS EXATAS E DA TERRA Quitosana Síntese verde Células a Combustível Guaraná Caranguejo vermelho
Acesso em linha:	https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/10054

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spelling	oai:https:--tede.ufam.edu.br-handle-:tede-100542024-03-13T05:03:42Z Nanopartículas de platina suportadas em quitosana para aplicação como catalisadores em células a combustível Cruz, Julianna Ferreira Maia, Paulo José de Sousa https://lattes.cnpq.br/0469325880527713 http://lattes.cnpq.br/7563056909720108 Laier, Letícia Oliveira Cruz Júnior, José Wilmo da Células à combustível Guaraná Caranguejos CIENCIAS EXATAS E DA TERRA Quitosana Síntese verde Células a Combustível Guaraná Caranguejo vermelho A limitação dos recursos energéticos e o aumento do consumo de energia favorecem pesquisas em sistemas alternativos de geração de energia. Nesse sentido, as células a combustível (CaC) representam uma abordagem para geração de energia limpa. Ao longo dos anos surgiram as células que utilizam álcoois como combustível denominadas de DAFC’s (Direct Alcohol Fuel Cells). A oxidação seletiva de álcoois a aldeídos ou ácidos por abordagem eletroquímica é útil em química sintética. Os álcoois que têm sido mais estudados para este fim são o metanol e o etanol. Estas células apresentam inúmeras vantagens, tais como, a não necessidade de estocar hidrogênio ou gerá-lo através da reforma de hidrocarbonetos. Atualmente os estudos têm se direcionado para aplicação de materiais catalíticos com baixo conteúdo de platina no intuito de reduzir o seu custo operacional. As nanopartículas de platina (PtNPs) têm alta área superficial, alto ponto de fusão (1769˚C) e boa resistência à corrosão e ataques químicos. Essas nanopartículas são eficientes numa série de reações eletroquímicas, sendo um dos melhores catalisadores na quebra das ligações C─H e O─H nos potenciais de interesse de operação das células a combustível. A dissertação trata do estudo da rota de síntese verde mediada por extrato do guaraná (Paullinia cupana) para obtenção de nanopartículas de platina, com o objetivo de utilizá-las na produção de eletrocatalisadores suportados em quitosana e carvão ativo, para promover a oxidação de etanol em células do tipo DEFC (Direct Ethanol Fuel Cell). A quitosana foi extraída de cascas de caranguejo vermelho (Dilocarcinus pagei), espécie muito comum na região amazônica. Os resultados apontam que os eletrocatalisadores sintetizados com as nanopartículas obtidas, Pt/C e Pt/Q, conseguem promover a oxidação do etanol, porém às densidades de correntes foram baixas. The limitation of energy resources and the increase in energy consumption favor research into alternative energy generation systems. In this sense, fuel cells (CaC) represent an approach to generating clean energy. Over the years, cells that use alcohols as fuel, called DAFCs (Direct Alcohol Fuel Cells), have emerged. Selective oxidation of alcohols to aldehydes or acids by an electrochemical approach is useful in synthetic chemistry. The alcohols that have been most studied for this purpose are methanol and ethanol. These cells have numerous advantages, such as no need to store or generete hydrogen through hydrocarbon reforming. Currently, studies have focused on the application of catalytic materials with low platinum content in order to reduce their operating costs. Platinum nanoparticles (PtNPs) have high surface area, high melting point (1769˚C) and good resistance to corrosion and chemical attacks. These nanoparticles are efficient in a series of electrochemical reactions, being one of the best catalysts for breaking C─H and O─H bonds at the potentials of interest in the operation of fuel cells. The dissertation deals with the study of the green synthesis route mediated by guarana extract (Paullinia cupana) to obtain platinum nanoparticles, with the aim of using them in the production of electrocatalysts supported on chitosan and active carbon, to promote the oxidation of ethanol in DEFC (Direct Ethanol Fuel Cell) type cells. Chitosan was extracted from shells of caranguejo vermelho (Dilocarcinus pagei), a species very common in the Amazon region. The results indicate that the electrocatalysts synthesized with the obtained nanoparticles, Pt/C and Pt/Q, can promote the oxidation of ethanol, however the current densities were low. FAPEAM - Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonas 2024-03-12T17:45:34Z 2024-03-05 Dissertação CRUZ, Julianna Ferreira. Nanopartículas de platina suportadas em quitosana para aplicação como catalisadores em células a combustível. 2024. 68 f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Tecnologia para Recursos Amazônicos) - Universidade Federal do Amazonas, Itacoatiara (AM), 2024 https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/10054 por Acesso Aberto https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/ application/pdf Universidade Federal do Amazonas Instituto de Ciências Exatas e Tecnologia - Itacoatiara Brasil UFAM Programa de Pós-graduação em Ciência e Tecnologia para Recursos Amazônicos
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