Propriedades eletrocatalíticas de eletrodos revestidos por óxidos de composição Ir0,3Ti(0,7-x)CexO2 para as reações de desprendimento de O2 e Cl2

• Ano de defesa: 1993
• Autor(a) principal: Alves, Valéria Almeida
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Não informado.
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/59/59136/tde-15102025-153342/

A introdução por Beer, em meados dos anos 60, dos Ânodos Dimensionalmente Estáveis, ADE®, provocou uma revolução tecnológica na indústria do cloro-álcali, causando a substituição imediata dos eletrodos de grafite por ADE®. Este trabalho explora um material alternativo daquele do ADE® industrial (RuO2 + TiO2) usando-se como componente catalítico o IrO2 e como agente estabilizante o TiO2. Com o intuito de modelar as propriedades destes ânodos, visando maior seletividade e/ou resistência à corrosão anódica, foi introduzido como terceiro componente o CeO2. Dois conjuntos de eletrodos de composição nominal Ir0,3Ti(0,7-x)CexO2 (0≤x≤0,7) foram preparados por decomposição térmica (450ºC) de misturas das soluções precursoras, preparadas a partir dos cloretos usando HC1 1:1 (v/v) como solvente. A mistura precursora foi aplicada ao suporte metálico de Ti (10x10x0,2mm) por pincelamento. Caracterização da superfície, estabilidade da camada de óxidos, mecanismo e cinética eletródica e comportamento eletrocatalítico foram investigados, tanto por técnicas \"in situ\" quanto \"ex-situ\", usando as reações de desprendimento de oxigênio e cloro (RDO e RDCl) como modelo. A caracterização \"ex-situ\" dos eletrodos foi feita por MEV e EDX. A caracterização superficial \"in-situ\", feita por voltametria cíclica, demonstrou que estes eletrodos são perfeitamente estáveis tanto em meio ácido (1,0M HClO4) quanto em solução concentrada de Cl- (5,0M NaCl, pH=2). Levantamento das curvas de Tafel revelou, para ambas reações, uma inclinação de Tafel de ~30mVdec-1, independente da composição do eletrodo e do potencial. Para a RDO, uma ordem de reação com respeito ao H+, em potencial constante, de 2 foi obtida. Para a RDCl, a ordem de reação resultou em valores fracionários de 1,5 com respeito ao CI-, explicável pela adsorção específica do Cl-. A ordem de reação com respeito ao H+ é função da composição do eletrodo apresentando um valor de zero para CeO2≤20%, alcançando um valor ao redor de -0,4 para composições mais ricas em CeO2, revelando a ocorrência de um efeito de inibição da RDCl nestas composições. Os resultados experimentais foram racionalizados propondo-se um mecanismo eletródico para ambas reações. A introdução de CeO2 na composição básica binária revelou uma inibição, máxima em 30% CeO2, da RDO, enquanto um efeito eletrocatalítico, máximo em 70% CeO2, é obtido para a RDCI.