Estudo da influência da configuração estrutural de compostos bimetálicos na oxidação de combustíveis utilizados em células a combustível - Bortoloti, Francielle (2020)
Com o intuito de ampliar as fontes de energia por meio de dispositivos eletroquímicos, as células a combustível, o desenvolvimento de eletrocatalisadores que sejam eficientes para a oxidação de combustíveis orgânicos, torna-se primordial. Porém, sabe-se que a eletrocátalise das reações de oxidação de combustíveis orgânicos é certamente, influenciada pelas características geométricas e eletrônicas do material anódico. O presente trabalho estudou a influência do ambiente químico do sítio de adsorção de PtSn sobre a atividade eletroquímica, frente à reação de oxidação de álcoois (etanol, etilenoglicol e glicerol) em meio alcalino. As nanopartículas de PtSn/C foram preparadas sob a configuração de intermetálico ordenado, liga metálica e core-shell suportados em carbono de alta área superficial e caracterizadas por Difração de Raios X, Energia Dispersiva de Raios X, Microscopia Eletrônica de Transmissão e Espectroscopia de Absorção de Raios X. Além disso, os materiais foram avaliados frente à reação de oxidação dos combustíveis pelas técnicas de voltametria cíclica e cronoamperometria. A partir dos resultados foram confirmadas a obtenção das estruturas cristalinas desejadas, na estequiometria 1:1, sendo ainda possível, verificar que o core-shell formado apresentou a configuração Sn@PtSn. O tamanho encontrado para os diferentes eletrocatalisadores PtSn/C, intermetálico ordenado e liga, foram de aproximadamente 2 nm, enquanto que para o core-shell foi o dobro. O material Sn@PtSn apresentou melhor desempenho em todos os testes eletroquímicos. Este fato foi relacionado a estrutura core-shell Sn@PtSn apresentar uma diminuição de ocupação da banda d na Pt, efeito diferente quando observadas as outras duas estruturas. Dessa forma, pode-se concluir que as nanopartículas com a mesma composição (PtSn), com arranjos estruturais distintos apresentaram diferentes propriedades eletrônicas e consequentemente respostas eletroquímicas diferentes quando avaliados frente à reação de oxidação de combustíveis orgânicos.