Sistema de Submissão de Resumos, I Encontro de Iniciação Científica - 2011 (ENCERRADO)

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Oxidação de Etanol usando materiais nanoestruturados baseados em Pt, Sn e Ir, suportados em carbono de alta área superficial
Mauro Coelho Santos, Beatriz Anea, Júlio César Martins Silva, Rodrigo Fernando Brambilla de Souza

Última alteração: 2011-09-11

Resumo


A busca por fontes de energia mais eficientes e menos poluentes vem crescendo nos últimos anos. Entre essas novas fontes, as células a combustível de etanol direto (DEFC) têm ganhado destaque, pois o etanol além de possuir elevada densidade energética, 8,01kWh kg-1, é um biocombustível renovável. Na literatura, os eletrocatalisadores de PtSn/C caracterizam-se como os melhores eletrocatalisadores binários para a oxidação de etanol. Porém, verificou-se também que o Ir é um metal promissor na formação de eletrocatalisadores ternários, pois melhora a atividade eletrocatalítica dos materiais. Este trabalho desenvolveu-se em duas etapas, nas quais foram preparados materiais nanoestruturados compostos por IrSn/C e IrPtSn/C, nas proporções em massa: 1ª fase: IrSn/C (50:50; 75:25) e IrPtSn/C (50:40:10; 60:30:10; 60:20:20; 70:20:10) e 2ª fase: IrPtSn/C (50:20:30; 60:10:30; 80:10:10) e PtSn/C ETEK (75:25). Eles foram estudados para a reação de oxidação do etanol (ROE) com o objetivo de reduzir a quantidade de Pt nos eletrocatalisadores. A caracterização física desses materiais foi realizada por meio de análise de Difração de Raios-X (DRX) e a caracterização eletroquímica, por Voltametria Cíclica. A avaliação da atividade eletrocatalítica dos materiais foi realizada por meio de Voltametria Cíclica e Cronoamperometria. Os produtos gerados na oxidação de etanol foram determinados por FTIR “in situ”. Sendo assim, observou-se que os eletrocatalisadores de IrSn/C não apresentaram significativa atividade para oxidação eletroquímica do etanol, contudo com a adição da Pt houve um aumento da atividade eletroquímica para o processo. Os melhores resultados foram obtidos com o eletrocatalisador IrPtSn/C (60:20:20), pois a oxidação do etanol começou em potenciais menos positivos (≈ 0,22 V). Além disso, a partir dos resultados da cronoamperometria, obteve-se a maior densidade de corrente para a oxidação de etanol. Com base nestes bons resultados, ROE foi estudado utilizando a técnica de FTIR “in situ” e, pela metodologia empregada, houve maior produção de CO2, em comparação aos outros produtos (ácido acético, CO e acetaldeido). Desta maneira, conclui-se que a proporção “ótima” encontrada entre os metais nos eletrocatalisadores de IrPtSn/C preparados é de (60:20:20). O efeito observado pode estar associado ao reforço do mecanismo bifuncional pela presença de Ir, além do Ir também proporcionar uma melhoria na adsorção do etanol.