Eletrocatalisadores Pd/C, Au/C e PdAu/C com diferentes razões atômicas foram preparados utilizando-se irradiação por feixe de elétrons e testados na oxidação eletroquímica de glicerol em uma célula alcalina a glicerol direto (ADGFC). Os difratogramas de raios X (XRD) evidenciaram a presença de fases ricas em Pd (fcc) e Au (fcc). As análises de voltametria cíclica (CV) e cronoamperometria indicaram que o eletrocatalisador com razão atômica 50:50 demonstrou atividade superior para a oxidação eletroquímica do glicerol a temperatura ambiente. As análises de infravermelho com transformada de Fourier no modo de refletância total atenuada (ATR-FTIR) in situ identificaram como principais produtos da oxidação eletroquímica do glicerol: 1,3-diidroxi-2-propanona, gliceraldeído e glicolato. Os experimentos em célula unitária foram realizados entre 50 e 90 ºC e foi constatado que o melhor desempenho aconteceu a 80 ºC.

Pd/C, Au/C and PdAu/C electrocatalysts with different atomic ratios prepared using electron beam irradiation were tested for glycerol electrooxidation in single alkaline direct glycerol fuel cell (ADGFC). X-ray diffractograms (XRD) of PdAu/C electrocatalysts showed the presence of Pd (fcc) and Au (fcc) phases. Cyclic voltammetry (CV) and chronoamperometry showed that PdAu/C electrocatalyst with Pd:Au atomic ratio of 50:50 demonstrated superior activity for glycerol electrooxidation, at room temperature. In situ Fourier transform infrared spectroscopy by attenuated total reflectance (ATR-FTIR) experiments were performed for the electrocatalysts, identifying oxalate, glycerate ion, 1,3-dihydroxy-2-propanone, glyceraldehyde and glycolate as products of glycerol electrooxidation. Experiments with single ADGFC were carried out from 50 to 90 ºC, using Pd/C electrocatalyst; the best performance was obtained at 80 ºC.

Este estudo investiga o efeito promotor de anodos eletrocatalisadores do tipo PtSnIr/C (1:1:1), preparados pelo método de precursor polimérico, na reação de oxidação de etanol em uma célula a combustível de etanol direto (DEFC). Todos os materiais usados foram metal 20% m/m com relação a carbono. Análise por espectroscopia fotoelétrica de raios X (XPS) mostrou a presença de Pt, PtOH2, PtO2, SnO2 e IrO2 na superfície do eletrocalisador, indicando uma possível estrutura de partícula revestida. Análise por difratometria de raios X (XRD) indicou Pt e Ir metálicos assim como a formação de uma liga com Sn. Utilizando eletrocatalisadores do tipo PtSnIr/C preparados para este estudo com quantidades de Pt duas vezes menor que em eletrocatalisadores do tipo PtSn/C E-tek, foi possível obter a mesma densidade de potência máxima encontrada para o material comercial. O produto de reação principal foi ácido acético provavelmente devido a presença de óxidos, neste caso o mecanismo bifuncional é predominante, mas um efeito eletrônico não deve ser descartado.

This study investigates the promoting effect of PtSnIr/C (1:1:1) electrocatalyst anode, prepared by polymeric precursor method, on the ethanol oxidation reaction in a direct ethanol fuel cell (DEFC). All of the materials used were 20% metal m/m on carbon. X-ray photoelectron spectroscopy (XPS) analysis showed the presence of Pt, PtOH2, PtO2, SnO2 and IrO2 at the electrocatalyst surface, indicating a possible decorated particle structure. X-ray diffractometry (XRD) analysis indicated metallic Pt and Ir as well as the formation of an alloy with Sn. Using the PtSnIr/C electrocatalyst prepared here with two times lower loading of Pt than PtSn/C E-tek electrocatalyst, it was possible to obtain the same maximum power density found for the commercial material. The main reaction product was acetic acid probably due to the presence of oxides, in this point the bifunctional mechanism is predominant, but an electronic effect should not be discarded.

The oxygen reduction reaction was studied in alkaline media using manganese oxides obtained from spent batteries as electrocatalysts. Three processes were used to recover manganese oxides from spent batteries. The particles obtained were in the range from 8 to 11 nm. The electrochemical experiments indicated a good electrocatalytic activity toward oxygen reduction using the different samples and showing approximately a direct transference of 4 electrons during the process. Even though all the processes were efficient, the best result was observed for the prepared sample using reactants of low cost.