Navegação IPEN por Autores IPEN "ISIDORO, ROBERTA A."

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  • IPEN-DOC 26975

    SANTIAGO, ELISABETE I. ; MATOS, BRUNO R. ; DRESCH, MAURO A.; ISIDORO, ROBERTA A. ; FONSECA, FABIO C. . Advances on Nafion-based composites for high temperature proton exchange membrane fuel cells. In: BRAZIL MRS MEETING, 16th, September 10-14, 2017, Gramado, RS. Abstract... São Carlos, SP: Aptor Software, 2017. p. 55-55.

    Abstract: PEMFC (Proton exchange membrane fuel cell) is considered a promising and efficient hydrogen fuelled electrical power source. However, PEMFC faces several technical problems, such as sluggish electrode reaction kinetics involving the limiting rate of the oxygen reduction and alcohol oxidation reactions, and high resistance to ion transport that could be surpassed with increasing of the operation temperature. The main impediment for such a temperature increase is the water dependent performance of the state-of-the-art Nafion electrolyte. Above 80 ºC water starts to evaporate considerably and Nafion microdomains begin to shrink, disrupting its percolative structure, leading from a conductor to insulator transition. In this work, the incorporation in-situ or ex-situ of an inorganic phase with hydrophilic properties, such as TiO2 and SiO2, into Nafion membranes has been evaluated as an interesting alternative to produce stable electrolytes able to operate at higher temperatures (130o C). The physical-chemistry and electrochemical characterisation has shown that the inorganic particles located in both the nonionic and ionic regions of the ionomer have important contributions to enhanced thermal stability and water uptake. Such features resulted in significant improvements of the PEMFCs using composite electrolytes tested at high operating temperature and low relative humidity. In addition, remarkable enhancement on the DEFC (Direct Ethanol Fuel Cell) performance (122 mW cm‑2) has been obtained as a result of an increase of ethanol oxidation reaction rate promoted by the combination of enhanced catalyst activity and high temperature of operation using stable composite Nafion-SiO2 electrolytes.

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  • IPEN-DOC 17788

    ISIDORO, ROBERTA A. ; DRESCH, MAURO A. ; FONSECA, FABIO C. ; LINARDI, MARCELO ; SANTIAGO, ELISABETE I. . Avaliação de membranas hibridas Nafion-TiOsub(2) em células a combustível de etanol direto de alta temperatura. In: ENCONTRO DA SOCIEDADE BRASILEIRA DE PESQUISA DE MATERIAIS, 7., 28 de outubro - 2 de novembro, 2008, Guaruja, SP. Anais... 2008.

    Palavras-Chave: titanium oxides; hybridization; membranes; direct methanol fuel cells; high-temperature fuel cells

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  • IPEN-DOC 26130

    ISIDORO, ROBERTA A. ; SANTOS, GABRIEL S. dos; FONSECA, FABIO C. . CoNi/C electrocatalysts for alkaline fuel cell. In: BRAZILIAN MRS MEETING, 17th, September 16-20, 2018, Natal, RN. Abstract... São Carlos: Aptor Software, 2018. p. 228-228.

    Abstract: Solid alkaline fuel cell (SAFC) has been studied as possible alternatives in the production of electricity for portable and stationary applications. The oxygen reduction reaction (ORR) is key electrochemical processes, because his low kinetics decreases system efficiency. The main progresses in the cathodic side have been related to the development and improvement of activity and stability. In this way, non precious material has been studied, in the last years. Cobalt oxides have been reported to exhibit good performance for ORR. However, cobalt bimetallic can be more eficient catalysts for ORR, especially for its bifunctional function. Some Ni-based electrocatalysts have shown relevant good results for ORR in four-electron pathway. Song et al. Showed, for example, that Ni addition into Ag-based electrocatalysts for ORR decreases the ORR overpotential, while an increasing in the limiting current density is observed. In this way, a bimetallic CoNi/ C was produced to be used as a cathode in alkaline fuel cell.

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  • IPEN-DOC 16336

    ISIDORO, ROBERTA A. . Desempenho de membranas hibridas Nafion-TiO, e eletrocatalisadores de PtSn/C em celulas a combustivel do tipo PEM alimentadas com etanol e com Hsub(2)/CO em alta temperatura / Performance of Nafion-TiO2 hybrid membrane and PtSn/C electrocatalysts in PEMFC fed with ethanol and H2/CO at high temperature . 2010. Dissertacao (Mestrado) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, Sao Paulo. 108 p. Orientador: Elisabete Inacio Santiago. DOI: 10.11606/D.85.2010.tde-29082011-160200

    Abstract: Este trabalho teve como objetivo sintetizar eletrólitos híbridos de Nafion-TiO2 e eletrocatalisadores de PtSn/C para a aplicação em células a combustível de oxidação direta de etanol (DEFC) em alta temperatura (130oC). Para tanto, partículas de TiO2 foram incorporadas in-situ em membranas comerciais de Nafion via processo sol-gel. Os materiais resultantes foram caracterizados por análise gravimétrica, absorção de água, DSC, DRX e EDX. Eletrocatalisadores baseados em platina-estanho dispersos em carbono (PtSn/C), de diferentes composições, foram produzidos pelo método de redução por álcool e utilizados como eletrodos anódicos. Os eletrocatalisadores foram caracterizados por DRX, EDX, XPS e MET. A avaliação eletroquímica dos eletrocatalisadores foi realizada por voltametria cíclica, varredura linear anódica de monóxido de carbono (stripping de CO) e cronoamperometria. Ânodos de PtSn/C e cátodos de Pt/C comercial foram dispostos juntamente com os híbridos Nafion-TiO2 para a formação do conjuntos membrana-eletrodos. A avaliação final dos materiais foi realizada por meios de curvas de polarização em células unitárias alimentadas com misturas padrão H2/CO ou etanol no ânodo e com oxigênio no cátodo no intervalo de temperatura de 80 a 130oC. As análises demonstraram que o uso de membranas híbridas diminuiu o crossover de combustível, melhorando o desempenho da célula e que o eletrocatalisador PtSn/C 70:30, produzido pelo método de redução por álcool, foi o que demonstrou melhor desempenho para oxidação de etanol.

    Palavras-Chave: proton exchange membrane fuel cells; membranes; hybridization; ethanol; titanium oxides; carbon monoxide; electrocatalysts; platinum; tin; carbon; fuel cells; oxidation; electrochemistry

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  • IPEN-DOC 21783

    ISIDORO, ROBERTA A. . Desenvolvimento de eletrocatalisadores de PdM (M= Ni, Cu, Ag) para reação de redução de oxigênio em meio básico na ausência e presença de álcool / Development of PdM (M = Ni, Cu, Ag) electrocatalysts for oxygen reduction reaction in alkaline medium in the absence and presence of alcohol . 2015. Tese (Doutorado em Tecnologia Nuclear) - Instituto de Pesquisas Energeticas e Nucleares - IPEN-CNEN/SP, São Paulo. 94 p. Orientador: Elisabete Inácio Santiago. DOI: 10.11606/T.85.2016.tde-15022016-135848

    Abstract: Eletrocatalisadores baseados em Pd/C, PdCu/C, PdNi/C e PdAg/C foram produzidos pelo método de micro-ondas para serem utilizados como cátodo na célula a combustível alcalina na ausência e presença de álcool. Este método se mostrou bastante efetivo para a produção dos materiais, uma vez que as partículas apresentaram boa dispersão no suporte de carbono e produziram eletrocatalisadores com tamanho de partícula em torno de 3,5 nm, de acordo com as análises de DRX e MET. A partir das voltametrias cíclicas observa-se que para os eletrocatalisadores de PdCu/C e PdNi/C quanto maior a quantidade de Cu ou Ni, respectivamente, maior a área ativa do material estudado. Análises de disco anel rotatório foram realizadas nos eletrocatalisadores demonstrando que, independente da composição estudada, a quantidade produzida de peróxido foi de no máximo 4%. Estes dados corroboram com as inclinação das retas nas análises de Koutecky-Levich, uma vez que em ambos os casos a RRO ocorre via 4 elétrons. Análises de estabilidade dos materiais demonstraram que todos eles mantiveram ou melhoraram seu desempenho diante da RRO, quando se compara os dados obtidos antes e depois de 1000 ciclos voltamétricos. Testes de tolerância ao metanol e etanol foram realizados em meia célula com todas as composições de eletrocatalisadores produzidos. Na presença tanto de metanol quanto de etanol as composições atômica de 50:50, para todos os materiais estudados, foram as que demonstraram menor influência da presença do álcool durante a varredura linear da RRO. Nas medidas realizadas em célula unitária, com relação à tolerância ao metanol durante a RRO, o eletrocatalisador que demonstrou melhor desempenho foi o PdAg/C 70:30 enquanto que na presença de etanol o eletrocatalisador que demonstrou melhor desempenho foi o PdNi/C 70:30.

    Palavras-Chave: electrocatalysts; fuel cells; alkaline electrolyte fuel cells; alcohol fuel cells; membranes; exchange interactions; microwave amplifiers; x-ray diffraction; electron microscopy; thermal gravimetric analysis; nickel alloys; copper alloys; silver alloys

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  • IPEN-DOC 20651

    ISIDORO, ROBERTA A. ; PAULINO, ANDRE L.R.; ROBALINHO, ERIC; CUNHA, EDGAR F. ; PASSOS, RAIMUNDO R.; SANTIAGO, ELISABETE I. . Estudo teórico-experimental de otimização de componentes de células a combustível do tipo PEM de alta eficiência. In: REUNIÃO ANUAL DA SOCIEDADE BRASILEIRA DE QUIMICA, 37., 26-29 de maio, 2014, Natal, RN. Resumo... 2014.

    Palavras-Chave: proton exchange membrane fuel cells; gas flow; fluid flow; serpentine; plates; polarization; mathematical models

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  • IPEN-DOC 27778

    ANTONIASSI, RODOLFO M.; QUIROZ, JHON; BARBOSA, EDUARDO C.M.; PARREIRA, LUANNA S.; ISIDORO, ROBERTA A. ; SPINACE, ESTEVAM V. ; SILVA, JULIO C.M.; CAMARGO, PEDRO H.C.. Improving the electrocatalytic activities and CO tolerance of Pt NPs by incorporating TiO2 nanocubes onto carbon supports. ChemCatChem, v. 13, n. 8, p. 1931-1939, 2021. DOI: 10.1002/cctc.202002066

    Abstract: Designing efficient anode CO-tolerant electrocatalysts is critical in low-temperature fuel cell catalysts fueled either by H2/CO or alcohol. We demonstrate that the incorporation of TiO2 nanocubes (TiO2NCs) on Carbon Vulcan supports, followed by the synthesis of Pt NPs at their surface (Pt/TiO2NCs-C material), led to improvements in performance towards the electrooxidation of carbon monoxide, ethanol, methanol, ethylene glycol, and glycerol in acidic media relative to the commercial Pt/C and Pt/TiO2-C counterparts employing commercial TiO2. The nanocubes enabled changes in the electronic properties of Pt NPs while contributing to the bifunctional mechanism as compared to Pt/C and Pt/TiO2-C with commercial TiO2. Fuel cell experiments fed with H2/CO steam showed that Pt/TiO2NCs-C employing nanocubes was resistant to CO-poisoning, yielding superior performance in operational conditions. The results reported herein have important implications for developing electrocatalysts with superior performances in PEMFCs.

    Palavras-Chave: electrolysis; catalysts; titanium oxides; carbon

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  • IPEN-DOC 19558

    MATOS, BRUNO R. ; ISIDORO, ROBERTA A. ; SANTIAGO, ELISABETE I. ; LINARDI, MARCELO ; FERLAUTO, ANDRE S.; TAVARES, ANA C.; FONSECA, FABIO C. . In situ fabrication of nafion-titanate hybrid electrolytes for high-temperature direct ethanol fuel cell. Journal of Physical Chemistry, C, v. 117, n. 33, p. 16863-16870, 2013.

    Palavras-Chave: direct ethanol fuel cells; titanates; electrolytes; temperature range 0400-1000 k; nanotubes; raman spectroscopy; x-ray diffraction; small angle scattering; transmission electron microscopy

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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.

O Repositório Digital do IPEN é um equipamento institucional de acesso aberto, criado com o objetivo de reunir, preservar, disponibilizar e conferir maior visibilidade à Produção Científica publicada pelo Instituto, desde sua criação em 1956.

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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