Estudo dos efeitos de suportes híbridos carbono-óxido na oxidação de metanol sobre nanopartículas de Pd

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Araújo, Thayná Pereira de
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Estadual Paulista (Unesp)
• Palavras-chave em Português: Catalisadores; Nanopartículas; Óxidos metálicos; Eletroquímica; Células a combustível
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11449/216772

Neste trabalho foi realizado o estudo da influência de óxidos MO2 (CeO2, SnO2) e M3O4 (Co3O4, Fe3O4) no suporte de nanopartículas Pd para a reação de oxidação do metanol. As nanopartículas metálicas foram sintetizadas em estado coloidal utilizando um método de transferência de fases, sendo posteriormente utilizadas frações idênticas da suspensão coloidal para preparar os catalisados contendo nanopartículas de Pd suportadas em misturas carbono-óxido. A caracterização física dos materiais foi feita por difratometria de raios X (DRX) e microscopia eletrônica de transmissão em modo varredura (STEM). A caracterização eletroquímica foi realizada por voltametria cíclica em meio ácido e meio alcalino. A avaliação da atividade catalítica dos materiais para a reação de oxidação do metanol foi realizada por medidas cronoamperométricas em solução alcalina contendo metanol. As imagens de microscopia eletrônica de transmissão em modo varredura evidenciaram que, como esperado, a síntese pelo método de transferência de fases permitiu produzir catalisadores que apresentaram nanopartículas de Pd com uma estreita faixa de tamanho, além de mostrar partículas metálicas distribuídas homogeneamente sobre os diferentes suportes. A área eletroquimicamente ativa do Pd foi calculada a partir da carga de redução de uma monocamada de PdO e também pela carga de oxidação de uma monocamada de CO, obtidas por voltametria cíclica e experimentos de oxidação de CO adsorvido em meio ácido, respectivamente. Além de todos os materiais apresentaram áreas semelhantes, os resultados calculados pelos dois métodos mostraram boa concordância. Os estudos de oxidação de metanol mostraram diferenças significativas na atividade catalítica do Pd nos diferentes suportes. Como todos os materiais contêm nanopartículas de Pd idênticas, é possível atribuir as diferenças observadas na atividade catalítica aos efeitos dos diferentes óxidos presentes nos suportes híbridos. Os resultados obtidos mostram que, com exceção do SnO2, os óxidos incorporados ao suporte neste trabalho melhoram a atividade catalítica do Pd para a reação de oxidação do metanol.