Estudo da reação de oxidação de hidrogênio sobre Pt e Pt-EPS em vários meios

• Ano de defesa: 1995
• Autor(a) principal: Mello, Regina Maria Queiroz de
• 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: cyclic voltammetric; Pt-EPS; voltametria cíclica
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75132/tde-30062025-101725/

Neste trabalho foi realizado um estudo da reação de oxidação de hidrogênio (ROH) na interface platina/eletrólito polimérico sólido (Pt-EPS) em contato com soluções de H2SO4 e K2SO4 num intervalo de pH de 0,2 a 7,5. Para isso, foi feito um estudo comparativo entre as respostas eletroquímicas obtidas em um eletrodo de Pt e em um eletrodo de Pt recoberto com filmes de Nafion (Pt-EPS) imersos nos vários meios. Para a investigação experimental foram usadas técnicas de voltametria cíclica, eletrodo de disco rotatório (RDE) e cronoamperometria. Foram também desenvolvidos os tratamentos teóricos para a análise dos resultados obtidos através das diversas técnicas para e eletrodo de Pt-EPS. Os estudos realizados permitiram apresentar as seguintes conclusões sobre o sistema experimental: (i) a área ativa do eletrodo é a mesma para o eletrodo na ausência e na presença do filme de Nafion ; (ii) a ROH tem cinética semelhante no eletrodo de Pt e Pt-EPS, sendo reversível nos meios cujos pHs variam de 0,2 a 1,7, tomando-se quase-reversível em pH 2,5 e irreversível na faixa de pH de 4,6 a 7,5. Um mecanismo Heyrovsky-Volmer com Volmer sendo a etapa determinante da velocidade foi proposto para os casos de cinética irreversível; (iii) a solubilidade do hidrogênio no Nafion é Cf = 20 x 10-5 mol/cm3 que é um valor bastante próximo do obtido na literatura para o oxigênio e cerca de 3 vezes maior que o obtido em H2SO4 0,5M; (iv) os valores da solubilidade e do coeficiente de difusão são essencialmente os mesmos, ou seja C∞H2 = 9,5 x 10-7 mol/cm3 e DH2= 1,2 x 10-5 cm2/s para os meios contendo misturas de K2SO4 e H2SO4. Em pH = 0,2, a solubilidade foi significativamente diminuída e o coeficiente de difusão aumentado, comparando-se com os casos anteriores; (v) estudos preliminares indicaram uma excelente perspectiva de desenvolvimento de um sensor de hidrogênio baseado na configuração de uma célula a combustível de eletrólito polimérico sólido.