INSTITUTO DE PESQUISAS ENERGÉTICAS E NUCLEARES
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Navegação IPEN por título da publicação "Nafion-SiO2 hybrids combined with PtSn/C anodes for DEFC operating at intermediate temperature"

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  • IPEN-DOC 23719

    DRESCH, M.A.; GODOI, D.R.M.; VILLULLAS, H.M.; FONSECA, F.C. ; SANTIAGO, E.I. . Híbridos Nafion-SiO2 combinados com anodos de PtSn/C para DEFC de temperatura intermediária de operação / Nafion-SiO2 hybrids combined with PtSn/C anodes for DEFC operating at intermediate temperature. In: SIMPÓSIO BRASILEIRO DE ELETROQUÍMICA E ELETROANALÍTICA, 20., 17-21 de agosto, 2015, Uberlândia, MG. Resumo... 2015.

    Abstract: O etanol, como combustível de células a combustível de etanol direto (DEFCs), tem sido considerado uma alternativa energética promissora devido à baixa toxicidade, elevada densidade energética teórica e ser renovável e amigável ao meio-ambiente. No entanto, problemas relacionados ao baixo desempenho, decorrente da incompleta oxidação e da contaminação catódica por álcoois, que permeiam o eletrólito polimérico, inviabilizam a comercialização desses dispositivos. O aumento da temperatura de operação é desejado, uma vez que as reações de eletro-oxidação são processos termoativados, contribuindo para o aumento global no desempenho das DEFCs. No entanto, a temperatura de operação imposta pelo Nafion (80 oC) é limitada pelo transporte protônico que, por sua vez, é fortemente dependente da água retida pela membrana polimérica [1]. Uma abordagem interessante para prevenir efeitos de perda de condutividade do Nafion, sobretudo em temperaturas superiores a 100°C, é a inserção de uma fase higroscópica, como SiO2 e TiO2, na matriz perfluorosulfonada ácida –fração condutora do Nafion– formando nanocompósitos híbridos [2]. Nesse contexto, o presente estudo tem como objetivo a combinação de ânodos e eletrólitos otimizados para operação em DEFC’s de temperaturas intermediárias (130 °C). Membranas híbridas baseadas em Nafion-SiO2 foram sintetizadas pela incorporação e produção do óxido de silício por rota sol-gel diretamente nos agregados iônicos de membranas de Nafion de diferentes espessuras (95, 125 e 175 μm) e conformações (casting e extrusão) [3]. Eletrocatalisadores de PtSn/C de diferentes composições foram sintetizados pelo método do poliol modificado a partir de dois redutores [4]. Ânodo e eletrólito otimizados foram avaliados em protótipos de DEFC nas temperaturas de operação de 80 e 130 °C. As células a combustível unitárias usando eletrocatalisadores PtSn/C (75:25) e Nafion 117 não-modificado, ambos comerciais, apresentaram uma densidade de potência máxima de 40 mW.cm-2 a 80 °C. A DEFC composta por ânodo e eletrólito otimizados, ou seja, ânodo de PtSn/C (70:30) produzido pelo método do poliol e eletrólito híbrido Nafion-SiO2 (13% em massa), apresentou uma densidade de potência máxima de 122 mW.cm-2, a 130 °C. O significativo aumento no desempenho das DEFCs é justificado pela aceleração da reação de oxidação do etanol (ROE), sem a diminuição da condutividade iônica do Nafion em temperaturas superiores a 100 °C.

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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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