Oxidação do etanol por eletrocatalisador a base de platina e estanho (PtSn/C-ITO) preparados pelo método de redução por borohidreto de sódio

Abstract

Os eletrocatalisadores de PtSn/C-ITO foram preparados pelo método de redução via borohidreto de sódio com uma carga metálica de 20% em massa suportados em carbono Vulcan XC72 e óxidos de estanho e índio (ITO) nas seguintes composições; 50:50, 70:30 e 90:10. Os eletrocatalisadores foram submetidos a análises de caracterização por difração de raios-x (DRX), microscopia de transmissão eletrônica (MET), espectroscopia de energia dispersiva de raios x (EDX) e análises eletroquímicas pelas técnicas de voltametria cíclica e de amperometria para os estudos da oxidação eletroquímica em etanol. Nas técnicas eletroquímicas foi utilizado o eletrodo de camada fina porosa onde os eletrocatalisadores foram testados tanto no meio ácido quanto no meio alcalino. Experimentos em célula unitária alimentadas diretamente por etanol foram testados simulando condições reais de operação. As análises eletroquímicas e de caracterização física em meio ácido permitiram comparar o desempenho e estabilidades dos eletrocatalisadores em estudo e também demonstraram os benefícios da adição do estanho e do ITO, tendo como destaque o eletrocatalisador de PtSn/C-ITO 70:30. Em meio alcalino o eletrocatalisador PtSn/C-ITO 50:50 demonstrou ter o melhor desempenho nas análises de voltametria cíclica e amperometria, entretanto, a mesma eficácia não ocorreu nos experimentos em célula unitária o que leva a crer que em meio alcalino o mecanismo de oxidação do etanol sob temperatura e outros parâmetros reais pertinentes à operação da célula precisam ser mudados e/ou estudados. Palavras-chave: Etanol, Estanho (Sn), ITO, Meio ácido, Meio alcalino.

Síntese e caracterização de eletrocatalizadores de PtSb/C pelo método de redução via borohidreto de sódio para oxidação direta de etanol e glicerol em meio alcalino

“…Na literatura, eletrocatalisadores de PtSb preparados pelo método de redução por álcool em meio ácido [114], pelo método de redução por poliol em meio ácido e alcalino [115] e pelo método de redução por ácido fórmico em meio ácido [116] apresentaram regiões menos definidas para adsorção de hidrogênio, o que demonstra concordância com os dados das voltametrias cíclicas (Figura 9). Na literatura referente ao meio alcalino, encontra-se o potencial de início da eletrooxidação do etanol sobre Pt/C em valores muito próximos a -0,6 V (EV vs Ag/AgCl) [117,118]. Piasentin preparou o eletrocatalisador de Pt/C com 15%m de ATO no suporte de carbono Vulcan XC 72 pelo método de redução de borohidreto de sódio e também encontrou um potencial de início de eletrooxidação do etanol em meio alcalino em torno de -0,6V (EV vs Ag/AgCl) [119].…”