Navegação por Autores IPEN "MACHADO, ARTHUR P."

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  • IPEN-DOC 26397

    QUEIROZ, CARLA M.S. ; MACHADO, ARTHUR P. ; PAIVA, ANA R.N. ; ANTONIASSI, RODOLFO M. ; VAZ, JORGE M. ; SPINACE, ESTEVAM V. . Active Pt/CeO2 catalysts prepared by an alcohol‑reduction process for low‑temperature CO‑PROX reaction. Materials for Renewable and Sustainable Energy, v. 8, n. 3, p. 1-8, 2019. DOI: 10.1007/s40243-019-0155-y

    Abstract: Pt/CeO2 catalysts were prepared with 0.5 and 1 wt% of Pt loadings by an alcohol-reduction process using a solution of ethylene glycol and water as a reducing agent and solvent. The obtained catalysts were characterized by energy-dispersive X-ray spectroscopy, X-ray diffraction, and transmission electron microscopy. Transmission electron micrographs showed Pt nanoparticles with average sizes of 2.2 and 2.4 nm for Pt content of 0.5 and 1 wt%, respectively. The preferential oxidation of carbon monoxide in hydrogen-rich stream (CO-PROX reaction) was studied in the temperature range of 25–150 °C. Pt/CeO2 catalysts showed maximum CO conversions in the range of 80–98% and CO2 selectivity in the range of 50–70% at 50 °C.

    Palavras-Chave: catalysts; cerium; cerium oxides; platinum; alcohols; reduction; hydrogen; carbon monoxide; selective catalytic reduction

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  • IPEN-DOC 28346

    JANUARIO, ELIANE R. ; SILVAINO, PATRICIA F. ; MACHADO, ARTHUR P. ; VAZ, JORGE M. ; SPINACE, ESTEVAM V. . Methane Conversion Under Mild Conditions Using Semiconductors and Metal-Semiconductors as Heterogeneous Photocatalysts: State of the Art and Challenges. Frontiers in Chemistry, v. 9, p. 1-11, 2021. DOI: 10.3389/fchem.2021.685073

    Abstract: The processes currently used in the chemical industry for methane conversion into fuels and chemicals operate under extreme conditions like high temperatures and pressures. In this sense, the search for methane conversion under mild conditions remains a great challenge. This review aims to summarize the use semiconductors and metal-semiconductors as heterogeneous photocatalysts for methane conversion under mild conditions into valuable products. First, a brief presentation of photochemical conversion of methane is provided and then the focus of this review on the use of heterogeneous photocatalysts for methane conversion are described. Finally, the main challenges and opportunities are discussed.

    Palavras-Chave: semiconductor materials; photocatalysis; heterogeneous catalysis; methane

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  • IPEN-DOC 27791

    ANTONIASSI, RODOLFO M.; MACHADO, ARTHUR P. ; PAIVA, ANA R.N. ; QUEIROZ, CARLA M.S. ; VAZ, JORGE M. ; SPINACE, ESTEVAM V. ; SILVA, JULIO C.M.; CARMINE, EDUARDO; CAMARGO, PEDRO H.C.; TORRESI, ROBERTO M.. One-Step synthesis of PtFe/CeO2 catalyst for the Co-Preferential oxidation reaction at low temperatures. International Journal of Hydrogen Energy, v. 46, n. 34, p. 17751-17762, 2021. DOI: 10.1016/j.ijhydene.2021.02.192

    Abstract: Active Pt-based catalysts at low temperature towards the preferential oxidation of carbon monoxide in hydrogen-rich stream reaction (CO-PROX) are of great importance for H2-fueled fuel cells, but still remain a challenge. Herein, we propose a simple approach to synthesize a highly active Pt20Fe/CeO2 catalyst employing the borohydride reduction process. Transmission electronic microscopy revealed monodispersed 2.8 nm-Pt nanoparticles on CeO2, and the role of Fe species on the activity is discussed. The excellent CO conversion of 99.6% and CO2 selectivity of 92.3% carried out at ambient temperature meet the CO-PROX requirements for an adequate supply of hydrogen in fuel cell device.

    Palavras-Chave: nanoparticles; platinum; catalysts; iron; carbon monoxide; oxidation; hydrogen; fuel cells; borohydrides

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  • IPEN-DOC 29618

    MACHADO, ARTHUR P. ; CARMINATI, SAULO A. ; JANUARIO, ELIANE R. ; FERREIRA, PATRICIA S. ; VAZ, JORGE M. ; SPINACE, ESTEVAM V. . Photocatalytic methane conversion over Pd/ZnO photocatalysts under mild conditions. Methane, v. 2, n. 1, p. 44-55, 2023. DOI: 10.3390/methane2010003

    Abstract: Here, Pd nanoparticles supported on ZnO were prepared by the alcohol-reduction and the borohydride-reduction methods, and their efficiency towards the photocatalytic conversion of methane under mild conditions were evaluated. The resulting Pd/ZnO photocatalysts were characterized by X-ray fluorescence, X-ray diffraction, X-ray photoelectron spectroscopy, UV–Vis, and transmission electron microscopy. The reactions were performed with the photocatalysts dispersed in water in a bubbling stream of methane under UV-light illumination. The products formed were identified and quantified by gas chromatography (GC-FID/TCD/MSD). The principal products formed were C2H6 and CO2 with minor quantities of C2H4 and CO. No H2 production was observed. The preparation methods influenced the size and dispersion of Pd nanoparticles on the ZnO, affecting the performance of the photocatalysts. The best performance was observed for the photocatalyst prepared by borohydride reduction with 0.5 wt% of Pd, reaching a C2H6 production rate of 686 µmol·h−1·g−1 and a C2H6 selectivity of 46%.

    Palavras-Chave: photocatalysis; methane; zinc oxides; palladium; nanoparticles

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  • IPEN-DOC 26545

    QUEIROZ, CARLA M.S. ; MACHADO, ARTHUR P. ; PAIVA, ANA R.N. ; VAZ, JORGE M. ; SPINACE, ESTEVAM V. . Preparação de catalisadores Pt/CeO2 promovidos por Fe e Sn via método de redução por álcool para a oxidação preferencial de CO em misturas ricas em hidrogênio (PROX-CO). In: CONGRESSO BRASILEIRO DE CATALISE, 20., 1-5 setembro, 2019, São Paulo, SP. Anais... 2019.

    Abstract: A reação de oxidação preferencial do CO (PROX-CO) é considerada uma alternativa eficiente e econômica para remoção de CO presente em correntes de H2 que são empregadas para a produção de energia limpa e sustentável via tecnologia de células a combustível. Isto porque, a reação de PROX-CO catalisada é capaz de reduzir a concentração deste contaminante para níveis menores que 50 ppm, evitando assim o envenenamento e consequente desativação dos eletrodos da célula. Os catalisadores de Pt têm se mostrado bastante promissores para emprego na reação de PROX-CO, apresentado altas conversões e seletividades, numa ampla faixa de temperatura. Assim, este trabalho tem o objetivo de estudar o desempenho de catalisadores de Pt/CeO2 promovidos com óxidos de Fe ou Sn destinados à reação de PROX-CO. Os sólidos foram sintetizados pelo método de redução por álcool e caracterizados pelas técnicas de EDX, DRX e MET. Os desempenhos catalíticos foram conduzidos sob pressão atmosférica e em temperaturas variando entre 50 °C e 200 °C. Os resultados revelam que os catalisadores de Pt suportados em céria apresentaram máxima conversão de CO e seletividade em CO2 a 50 °C.

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  • IPEN-DOC 29739

    MACHADO, ARTHUR P. . Preparação de nanopartículas metálicas suportadas em ZnO para uso como fotocatalisadores na conversão de CH4 em produtos de maior valor agregado / Preparation of ZnO-supported metallic nanoparticles for use as photocatalysts in the conversion of CH4 into higher value-added products . 2023. Dissertação (Mestrado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 90 p. Orientador: Estevam Vitorio Spinacé. DOI: 10.11606/D.85.2023.tde-12042023-112024

    Abstract: Converter o Metano em produtos químicos de maior valor agregado é um desafio dada a energia necessária para ativar o CH4. Convencionalmente, essa energia é fornecida a partir de severas condições de temperatura e pressão, promovendo assim quebra da ligação C-H. No entanto, essas severas condições energéticas tendem a desfavorecer os processos de conversão de Metano resultando em produtos indesejados, desativação de catalisadores e baixas taxas de rendimento e seletividade. O processo fotocatalítico é uma alternativa para ativação do Metano sob temperatura ambiente. A fotocatálise utiliza a irradiação de semicondutores com radiação eletromagnética (Luz na faixa do UV-Visível do espectro) para gerar espécies reativas que podem promover a formação de radicais metila (•CH3). Além disso, a deposição de nanopartículas de metais nobres na superfície de semicondutores pode aumentar a fotoatividade agindo como co-catalisadores através de fenômenos como o efeito de ressonância plasmônica de superfície localizada e a barreira de Schottky. Neste trabalho são apresentados fotocatalisadores sintetizados à base de Óxido de Zinco com sua superfície modificada pela deposição de nanopartículas metálicas (Prata, Paládio, Ouro e Platina) para a conversão do Metano em hidrocarbonetos de cadeias mais longas. Utilizou-se um sistema com um fluxo constante de Metano borbulhado em uma solução aquosa contendo o fotocatalisador disperso. Foram analisados e discutidos os processos de síntese e as técnicas utilizadas para a caracterização dos materiais preparados, bem como as medidas de fotoatividade para formação dos diferentes produtos da reação analisados por cromatografia gasosa e espectrometria de massas. Os principais produtos formados foram C2H6 e CO2, além de menores quantidades de C2H4 e CO. Dentre os materiais analisados, o melhor desempenho foi observado pelo fotocatalisador composto de Pd(0,5%)/ZnO, atingindo uma taxa de produção de C2H6 de 686 μmol.h-1.g-1 e uma seletividade de C2H6 de 46%.

    Palavras-Chave: synthesis; semiconductor materials; zinc oxides; nanoparticles; methane; photocatalysis; gas chromatography; mass spectroscopy

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  • IPEN-DOC 26590

    MACHADO, ARTHUR P. ; SPINACE, ESTEVAM V. . Preparação do catalisador Pt/CeO2 pelo método da redução por álcool para a reação CO-PROX. In: PROGRAMA INSTITUCIONAL DE BOLSAS DE INICIACAO CIENTIFICA E TECNOLOGICA; SEMINARIO ANUAL PIBIC, 25.; SEMINARIO ANUAL PROBIC, 16.; SEMINARIO ANUAL PIBITI, 9, 6-7 de novembro, 2019, São Paulo, SP. Resumo expandido... São Paulo: IPEN-CNEN/SP, 2019. p. 96-97.

    Palavras-Chave: catalysts; platinum; carbon oxides; oxidation; hydrogen

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O gerenciamento do Repositório está a cargo da Biblioteca do IPEN. Constam neste RI, até o presente momento 20.950 itens que tanto podem ser artigos de periódicos ou de eventos nacionais e internacionais, dissertações e teses, livros, capítulo de livros e relatórios técnicos. Para participar do RI-IPEN é necessário que pelo menos um dos autores tenha vínculo acadêmico ou funcional com o Instituto. Nesta primeira etapa de funcionamento do RI, a coleta das publicações é realizada periodicamente pela equipe da Biblioteca do IPEN, extraindo os dados das bases internacionais tais como a Web of Science, Scopus, INIS, SciElo além de verificar o Currículo Lattes. O RI-IPEN apresenta também um aspecto inovador no seu funcionamento. Por meio de metadados específicos ele está vinculado ao sistema de gerenciamento das atividades do Plano Diretor anual do IPEN (SIGEPI). Com o objetivo de fornecer dados numéricos para a elaboração dos indicadores da Produção Cientifica Institucional, disponibiliza uma tabela estatística registrando em tempo real a inserção de novos itens. Foi criado um metadado que contém um número único para cada integrante da comunidade científica do IPEN. Esse metadado se transformou em um filtro que ao ser acionado apresenta todos os trabalhos de um determinado autor independente das variáveis na forma de citação do seu nome.

A elaboração do projeto do RI do IPEN foi iniciado em novembro de 2013, colocado em operação interna em julho de 2014 e disponibilizado na Internet em junho de 2015. Utiliza o software livre Dspace, desenvolvido pelo Massachusetts Institute of Technology (MIT). Para descrição dos metadados adota o padrão Dublin Core. É compatível com o Protocolo de Arquivos Abertos (OAI) permitindo interoperabilidade com repositórios de âmbito nacional e internacional.

1. Portaria IPEN-CNEN/SP nº 387, que estabeleceu os princípios que nortearam a criação do RDI, clique aqui.


2. A experiência do Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN-CNEN/SP) na criação de um Repositório Digital Institucional – RDI, clique aqui.

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Operando, inicialmente como uma base de dados referencial o Repositório foi disponibilizado na atual plataforma, em junho de 2015. No Repositório está disponível o acesso ao conteúdo digital de artigos de periódicos, eventos, nacionais e internacionais, livros, capítulos, dissertações, teses e relatórios técnicos.

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