Catalisadores contendo metais de transição sobre estruturas de nitrogênio e carbono para produção de hidrogênio por meio da eletrólise de água salgada

Autor: Camila Andrea Delgadillo Camargo
Přispěvatelé: Thiago Lopes, Joelma Perez, Margarida Juri Saeki
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2021
Předmět:
Zdroj: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
Universidade de São Paulo (USP)
instacron:USP
Repositório Institucional do IPEN
Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN)
instacron:IPEN
Popis: Ao considerar a produção de hidrogênio por eletrólise, a possibilidade de estresse hídrico em algumas populações e a escassez de metais preciosos para a produção de catalisadores aparecem como futuras barreiras. O uso de catalisadores de metais não preciosos aliados à divisão direta da água do mar reduz a pressão sobre os recursos escassos. Aqui, quatro catalisadores Metal-Nitrogênio-Carbono (M-N-C) foram sintetizados com sais metálicas de Co, Fe, Ni e FeNi, com 1,5-diaminonhaptaleno como fonte de N-C. Esses catalisadores foram comparados com um N-C em branco sem metal e um catalisador comercial Pt / C. Os testes foram conduzidos em solução eletrolítica 0,5 M de H2SO4 e 0,5 M de NaCl. Os resultados mostraram atividade limitada em relação à Reação de Evolução de Hidrogênio (HER) e oxigênio (OER) em comparação com Pt/C e outros catalisadores de metais não preciosos. No entanto, apontam tendências para uma melhoria da atividade do catalisador bimetálico para HER e o uso de Co tanto no eletrólito ácido quanto no salino e como catalisador bifuncional. Mais estudos são necessários para testar a atividade específica do local ativo. When considering hydrogen production by electrolysis the possibility of water stress in some populations and scarcity of precious metals for catalyst production are seen as future barriers. The use of non-precious metal catalysts allied to direct saltwater splitting reduce the pressure on scarce resources. Here, four Metal-Nitrogen-Carbon (M-N-C) catalysts were synthesized with metal salts of Co, Fe, Ni and FeNi, with 1,5-diaminonhaptalene as N-C source. These catalysts were compared with a blank N-C without metal and a Pt/C commercial catalyst. Tests were conducted in electrolyte solution 0,5M of H2SO4 and 0,5 M of NaCl. Results showed limited activity towards Hydrogen Evolution Reaction (HER) and Oxygen Evolution Reaction (OER) compared with Pt/C and other non-precious metal catalysts. Nevertheless, they point out trends for better catalyst synthesis as improved activity of bimetallic catalyst and the use of Co in both, acidic and saline neutral electrolyte and as bifunctional catalyst. Further studies are necessary to test specific active site activity.
Databáze: OpenAIRE
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