Il PtRu è il catalizzatore di scelta per gli anodi delle celle a combustibile a metanolo diretto (DMFC) in quanto il Ru gioca un ruolo chiave nella rimozione del CO adsorbito sul Pt. Lo sviluppo di elettrodi con elevata attività catalitica e a basso contenuto di metalli nobili è una delle principali sfide nell'ambito delle DMFC, assieme al miglioramento delle membrane polimeriche per ridurre il crossover del metanolo. A parità di contenuto di metalli nobili, carboni di supporto ad alta area superficiale evitano l'agglomerazione del catalizzatore e consentono una elevata superficie attiva. Elevate aree superficiali dei supporti carboniosi non sono però sufficienti a garantire buone attività catalitiche in quanto il catalizzatore deve essere in contatto con gli ionomeri del Nafion ed è pertanto fondamentale la distribuzione della dimensione dei pori che contribuiscono all'area superficiale totale. A tale scopo abbiamo preparato e caratterizzato carboni mesoporosi sui quali abbiamo depositato PtRu per riduzione chimica. Nel presente contributo mostreremo i risultati di attività catalitica di un carbone con dimensione dei pori centrata intorno a 20 nm e con un carico del 30% p/p di Pt (Pt:Ru 1:1) ottenuti sulla base di misure condotte a temperatura ambiente in configurazione di DMFC passiva alimentata da CH3OH 1 M e aria. Le prestazioni di tali anodi, in termini di potenza, densità di corrente e a lunghi tempi di funzionamento saranno confrontate con quelle di anodi realizzati con carbone Vulcan/PtRu commerciale valutati nella stessa configurazione di cella e nelle stesse condizioni.

PtRu supportato su carboni mesoporosi per applicazioni in celle a combustibile a metanolo

ARBIZZANI, CATIA;MASTRAGOSTINO, MARINA
2008

Abstract

Il PtRu è il catalizzatore di scelta per gli anodi delle celle a combustibile a metanolo diretto (DMFC) in quanto il Ru gioca un ruolo chiave nella rimozione del CO adsorbito sul Pt. Lo sviluppo di elettrodi con elevata attività catalitica e a basso contenuto di metalli nobili è una delle principali sfide nell'ambito delle DMFC, assieme al miglioramento delle membrane polimeriche per ridurre il crossover del metanolo. A parità di contenuto di metalli nobili, carboni di supporto ad alta area superficiale evitano l'agglomerazione del catalizzatore e consentono una elevata superficie attiva. Elevate aree superficiali dei supporti carboniosi non sono però sufficienti a garantire buone attività catalitiche in quanto il catalizzatore deve essere in contatto con gli ionomeri del Nafion ed è pertanto fondamentale la distribuzione della dimensione dei pori che contribuiscono all'area superficiale totale. A tale scopo abbiamo preparato e caratterizzato carboni mesoporosi sui quali abbiamo depositato PtRu per riduzione chimica. Nel presente contributo mostreremo i risultati di attività catalitica di un carbone con dimensione dei pori centrata intorno a 20 nm e con un carico del 30% p/p di Pt (Pt:Ru 1:1) ottenuti sulla base di misure condotte a temperatura ambiente in configurazione di DMFC passiva alimentata da CH3OH 1 M e aria. Le prestazioni di tali anodi, in termini di potenza, densità di corrente e a lunghi tempi di funzionamento saranno confrontate con quelle di anodi realizzati con carbone Vulcan/PtRu commerciale valutati nella stessa configurazione di cella e nelle stesse condizioni.
Giornate dell'Elettrochimica Italiana - Elettrochimica per il recupero ambientale
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C. Arbizzani; S. Beninati; A. Varzi; M. Mastragostino
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