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Dissertação

Cesium based polyoxometalates as co-catalysts for proton exchange membrane fuel cells (PEMFC) EVALUATED

Detalhes: O trabalho descrito nesta tese foi orientado para a síntese e caracterização de suportes catalíticos de células de combustível de tipo PEM (proton exchange membrane) baseadas em polioxometalatos (POM) contendo césio (CsxH5-xPMo10V2O40·8H2O), a partir do heteropoliácido H5PMo10V2O40·8H2O. Foram sintetizados e analisados três POMs contendo diferentes proporções de césio, respetivamente Cs2.5H2.5PMo10V2O40·8H2O, Cs3H2PMo10V2O40·8H2O e Cs3.5H1.5PMo10V2O40·8H2O. Uma vez sintetizados, e com o objetivo de obter informação sobre a sua morfologia e composição, os compostos foram analisados por métodos físicos (SEM-XRD, IV, XRD). Estas análises foram úteis para prever o possível desempenho eletroquímico dos compostos sintetizados. Seguidamente foram preparadas combinações usando os três POMs sintetizados e dois conteúdos de platina diferentes. Deste modo, foi possível compreender qual a combinação Pt/POM que resultava no melhor desempenho eletroquímico e qual dos três POMs sintetizados era mais vantajoso. Foram efetuados três tipos de análises: voltametria cíclica (VC), para caracterizar os processos redox nas amostras investigadas; voltametria de varrimento linear (VVL) com um elétrodo de disco rotativo (EDR), para estudar a cinética da reação de redução de oxigénio (RRO), e finalmente stripping de CO, para obter informação sobre a ocorrência de envenenamento do catalisador por CO. Foram ainda realizados ensaios numa célula de combustível completa, tendo sido obtidas curvas de polarização e aplicada espectroscopia de impedância eletroquímica, pela sua utilidade na avaliação do desempenho dos elétrodos modificados com POMs sintetizados neste trabalho. Os bons resultados obtidos abrem perspetivas promissoras de desenvolvimento futuro deste tipo de tecnologia.
Keywords: Catálise, Células de combustível de tipo PEM, Menor loading de platina, Polioxometalatos, Reacção de redução de oxigénio.

Discussão: janeiro 8, 2016, 11:0