000144914 001__ 144914 000144914 005__ 20240920115623.0 000144914 037__ $$aTESIS-2024-386 000144914 041__ $$aspa 000144914 1001_ $$aÁlvarez Manuel, Laura 000144914 24500 $$aCatalizadores basados en materiales no críticos para pilas de combustible 000144914 260__ $$aZaragoza$$bUniversidad de Zaragoza, Prensas de la Universidad$$c2024 000144914 300__ $$a395 000144914 4900_ $$aTesis de la Universidad de Zaragoza$$v2024-377$$x2254-7606 000144914 500__ $$aPresentado: 12 07 2024 000144914 502__ $$aTesis-Univ. Zaragoza, , 2024$$bZaragoza, Universidad de Zaragoza$$c2024 000144914 506__ $$aby-nc$$bCreative Commons$$c3.0$$uhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0/es 000144914 520__ $$aDurante esta tesis doctoral, se ha investigado la actividad y la durabilidad de catalizadores basados en materiales no críticos, para la reacción de reducción de oxígeno (ORR) de pilas de combustible. Con el objetivo de eliminar los metales del grupo del Pt de su formulación se han investigado numerosos materiales, siendo los catalizadores basados en hierro atómicamente disperso coordinado con nitrógeno y carbono (Fe-N-C), los más activos para la reacción de reducción de oxígeno (ORR), la reacción limitante en las PEMFCs. Sin embargo, la estabilidad y durabilidad a largo plazo de los catalizadores de Fe-N-C en PEMFC siguen siendo un verdadero desafío.<br />El método más empleado en la síntesis de catalizadores Fe-N-C se basa en utilizar plantillas de sacrificio, sin embargo, su escalado conlleva riesgos ambientales de alto coste. En este trabajo se han utilizado como matrices de carbono xerogeles de carbono (CXG) que han sido dopados con nitrógeno y hierro mediante diferentes métodos. Las matrices carbonosas deben tener tanto microporos (para alojar los sitios activos Fe-N) como meso y macroporos (para facilitar el transporte de masa). En esta tesis doctoral, hemos modificado la estructura porosa de los CXG mediante modificaciones en la síntesis y mediante metodos de activación para estudiar como afecta a la actividad de los catalizadores Fe-N-C frente a la ORR, obteniendose materiales de carbono con una elevada área superficial. Además de las características de la matriz carbonosa, el trabajo desarrollado se centra en el estudio del sitio activo responsable de catalizar la ORR. Para ello se han usado números métodos de dopado utilizando siempre urea y acetado de hierro como precursores de nitrógeno y de hierro, respectivamente. <br />La actividad y la durabilidad de estos catalizadores se ha medido tanto en una celda de tres electrodos mediante un electrodo de disco rotatorio (RDE), como en una pila de combustible de una sola celda. Tanto los materiales de carbono como los catalizadores Fe-N-C se han caracterizado fisicoquímicamente por diversas técnicas: Fisisorción de N2 y de CO2, Porosimetria de Hg, Picnometría de He, Espectroscopia Fotoelectrónica de Rayos X (XRD), Espectroscopía de Emisión Óptica con Acoplamiento de Plasma Inductivo (ICP-OES), Análisis Elemental, Difracción de Rayos X (XPS), Microscopía Electrónica de Barrido (SEM) y Microscopía Electrónica de Transmisión (TEM) y termogravimetría.<br /> 000144914 520__ $$a<br /> 000144914 521__ $$97103$$aPrograma de Doctorado en Ingeniería Química y del Medio Ambiente 000144914 540__ $$9info:eu-repo/semantics/openAccess 000144914 6531_ $$aestructura y reactividad de catalizadores sólidos 000144914 6531_ $$ahidrógeno 000144914 6531_ $$aelectroquímica 000144914 691__ $$a3 9 000144914 692__ $$aGarantizar una vida saludable y promover el bienestar para todos y todas en todas las edades. Desarrollar infraestructuras resilientes, promover la industrialización inclusiva y sostenible, y fomentar la innovación. 000144914 700__ $$aAlegre Gresa, Cintia $$edir. 000144914 700__ $$aLázaro Elorri, María Jesús $$edir. 000144914 7102_ $$aUniversidad de Zaragoza$$b 000144914 830__ $$9515 000144914 8560_ $$fcdeurop@unizar.es 000144914 8564_ $$s23696041$$uhttps://zaguan.unizar.es/record/144914/files/TESIS-2024-386.pdf$$zinfo:eu-repo/date/embargoEnd/2026-06-12 000144914 909CO $$ooai:zaguan.unizar.es:144914$$pdriver 000144914 909co $$ptesis 000144914 9102_ $$aIngeniería y Arquitectura$$b 000144914 980__ $$aTESIS