Estudos da oxidação eletroquímica de etanol em catalisadores multifuncionais - Milián, Rosendo Parra (2021)
O estudo da oxidação eletroquímica de etanol foi realizado em catalisadores baseados em nanopartículas de Pt e Pd suportadas em misturas de carbono e óxidos metálicos (MOx = Co3O4, Fe3O4, Sb2O3, In2O3 e Bi2O3). As nanopartículas de Pt e Pd foram sintetizadas pelo método de poliol modificado e de transferência de fases, respectivamente. Os materiais foram caracterizados por difração de raios X (DRX), microscopia eletrônica de transmissão (TEM), espectroscopia de absorção de raios X (XAS), e técnicas eletroquímicas (voltamentria cíclica, cronoamperometria). Os resultados da caracterização revelaram que o parâmetro de rede e a distância Pt-Pt nos catalisadores Pt/C-MOx são semelhantes aos de Pt/C, e que as nanopartículas de Pt tem tamanho médio de 2,8 nm e estão bem distribuídas nos suportes. As propriedades eletrônicas estudadas por XAS em meio ácido e alcalino revelaram que os suportes e a presença de etanol na solução modificam os estados eletrônicos da banda 5d da Pt. O desempenho eletrocatalítico para a reação de oxidação de etanol avaliado em solução ácida e alcalina mostrou que os catalisadores Pt/C-M3O4 (M=Co, Fe) apresentaram maior atividade em ambos os meios e o catalisador Pt/C-In2O3 somente em meio ácido, em relação ao catalisador Pt/C. Os resultados obtidos para os catalisadores Pd/C-MOx e Pd/C indicam que os materiais não apresentaram variação no parâmetro de rede do Pd, que as partículas de Pd tem tamanho médio de 2,6 nm, com distribuição homogênea no suporte. Os suportes híbridos afetam os estados eletrônicos da banda 4d do Pd. A atividade catalítica para oxidar etanol foi menor que a atividade do Pd/C. Embora tenham sido observadas variações de atividade catalítica para a oxidação de etanol e mudanças nas propriedades eletrônicas que dependem do óxido incorporado no suporte, não se encontrou uma correlação entre a atividade e os estados eletrônicos da banda d do metal catalisador. Pode se afirmar com base nos resultados que os diferentes suportes afetam a atividade catalítica da Pt e do Pd para oxidar etanol, envolvendo provavelmente efeitos eletrônicos e geométricos e a capacidade do óxido de fornecer espécies oxigenadas procedentes de hidroxilas adsorvidas na sua superfície.