Estudo da adsorção e decomposição do íon metanossulfonato sobre eletrodos de platina policristalina e monocristalina com face (111) e (100)
| Ano de defesa: | 1997 |
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| Tipo de documento: | Dissertação |
| Tipo de acesso: | Acesso aberto |
| Idioma: | por |
| Instituição de defesa: |
Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
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| Programa de Pós-Graduação: |
Não Informado pela instituição
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| País: |
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| Palavras-chave em Português: | |
| Link de acesso: | https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75131/tde-01072025-105203/ |
Resumo: | Nesse trabalho foi estudado a adsorção do íon metanossulfonato sobre eletrodos de platina policristalina e monocristalina com faces (111) e (100) com o objetivo de se determinar a estrutura da interface platina/metanossulfonato, já que esse íon é bastante utilizado em uma grande quantidade de processos eletroquímicos. Além disso o estudo de espécies que contenham o grupo SO3, como é o caso desse íon, pode trazer informações adicionais aos estudos realizados com sulfato. Foram realizadas medidas voltamétricas, de FTIR e de espectrometria de massa, sendo que os resultados obtidos mostram um comportamento total mente diferente do esperado. A análise do formato dos voltamogramas mostrou que o processo que ocorre nessa interface é um processo irreversível que desativa a superficie do eletrodo. Através das medidas de FTIRs e espectrometria de massa determinou-se que esse processo de desativação é causado pela decomposição do metanossulfonato sobre o eletrodo, pois observou-se a geração de CO2 durante a aplicação de potencial. Além da decomposição do metanossulfonato, determinou-se, através das medidas de FTIRs, as geometrias de adsorção desse íon nas diferentes faces cristalográficas da platina monocristalina. Na face (111) o aparecimento de uma banda em ca. 1390 cm-1, que pode ser atribuida ao modo de vibração do grupo CH3, conhecido como modo guarda-chuva sugere que nessa superficie o metanossulfonato se adsorve por uma simetria C3v, já que pela regra de seleção de superficie esse modo ficaria totalmente ativo na região de Infravermelho com esse tipo de geometria. Já na face (100) a ausência dessa banda em ca.1390 cm-1 indica que a adsorção, nesse caso, deve ocorrer por uma simetria C2v, pois com essa simetria, o grupo CH3 se inclina em relação a superfície do eletrodo, tomando o modo de vibração guarda-chuva bem menos ativo à absorção de radiação. Esses dados confirmam os resultados obtidos para a adsorção do sulfato nesses mesmos tipos de superfície. |
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Estudo da adsorção e decomposição do íon metanossulfonato sobre eletrodos de platina policristalina e monocristalina com face (111) e (100)Study of adsorption and decomposition of methanesulfonate ion on polycrystalline and monocrystalline platinum electrodes with (111) and (100) facesadsorçãoadsorptionDEMSDEMSmetanossulfonatomethanesulfonatemonocrystalline platinumplatina monocristalinaSNIRFTSSNIRFTSNesse trabalho foi estudado a adsorção do íon metanossulfonato sobre eletrodos de platina policristalina e monocristalina com faces (111) e (100) com o objetivo de se determinar a estrutura da interface platina/metanossulfonato, já que esse íon é bastante utilizado em uma grande quantidade de processos eletroquímicos. Além disso o estudo de espécies que contenham o grupo SO3, como é o caso desse íon, pode trazer informações adicionais aos estudos realizados com sulfato. Foram realizadas medidas voltamétricas, de FTIR e de espectrometria de massa, sendo que os resultados obtidos mostram um comportamento total mente diferente do esperado. A análise do formato dos voltamogramas mostrou que o processo que ocorre nessa interface é um processo irreversível que desativa a superficie do eletrodo. Através das medidas de FTIRs e espectrometria de massa determinou-se que esse processo de desativação é causado pela decomposição do metanossulfonato sobre o eletrodo, pois observou-se a geração de CO2 durante a aplicação de potencial. Além da decomposição do metanossulfonato, determinou-se, através das medidas de FTIRs, as geometrias de adsorção desse íon nas diferentes faces cristalográficas da platina monocristalina. Na face (111) o aparecimento de uma banda em ca. 1390 cm-1, que pode ser atribuida ao modo de vibração do grupo CH3, conhecido como modo guarda-chuva sugere que nessa superficie o metanossulfonato se adsorve por uma simetria C3v, já que pela regra de seleção de superficie esse modo ficaria totalmente ativo na região de Infravermelho com esse tipo de geometria. Já na face (100) a ausência dessa banda em ca.1390 cm-1 indica que a adsorção, nesse caso, deve ocorrer por uma simetria C2v, pois com essa simetria, o grupo CH3 se inclina em relação a superfície do eletrodo, tomando o modo de vibração guarda-chuva bem menos ativo à absorção de radiação. Esses dados confirmam os resultados obtidos para a adsorção do sulfato nesses mesmos tipos de superfície.The objective of this work is the study of the adsorption of methanesulfonate ion on policristals and singlecristals platinum electrodes to determine the structure of the platinum/methanesulfonate interface. It was performed Voltametrics, Fourier Transformad lnfrared (FTIR) Spectroscopy and Mass Spectrometry measurements and the results showed a totally unexpected behavior. The analyses of the shape of the voltametrics profile indicated that such behavior is caused by an irreversible process which leads up to deactivation of the electrodes surface. By FTIR spectroscopy and mass spectrometry measurements it was found that this deactivation process is caused by the methanesulfonate decomposition on platinum electrodes since it was observed the generation of CO2 at positives potentials (0,4 V - 0,9 V). It was also concluded, by FTIR spectroscopy measurements, that the methanosulfonate adsorption on Pt (111) occur by a C3v symrnetry, since it was observed a band at ca. 1390 cm-1 assigned to the umbrella mode of the CH3 group,. The presence of this band indicate that the umbrella mode is active in the infrared light, which is only possible if methanesulfonate ion is adsorbed by a C3v symetry. The absence of this band (1390 cm-1 in Pt (100) suggests that the methanesulfonate ions, when adsorbed on the surface becomes tilted , thus causing a decrease in the perpendicular components of δs CH3 dipole moment. Therefore on Pt( 100) the metanesulfonate must be adsorbed by a C2v symmetry. These results are in good agreement with previous works, where sulfate adsorption was studied on the sarne kind of surface.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPNart, Francisco CarlosGarcia, Jarem Raul1997-04-16info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75131/tde-01072025-105203/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2025-07-11T11:56:02Zoai:teses.usp.br:tde-01072025-105203Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212025-07-11T11:56:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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Nesse trabalho foi estudado a adsorção do íon metanossulfonato sobre eletrodos de platina policristalina e monocristalina com faces (111) e (100) com o objetivo de se determinar a estrutura da interface platina/metanossulfonato, já que esse íon é bastante utilizado em uma grande quantidade de processos eletroquímicos. Além disso o estudo de espécies que contenham o grupo SO3, como é o caso desse íon, pode trazer informações adicionais aos estudos realizados com sulfato. Foram realizadas medidas voltamétricas, de FTIR e de espectrometria de massa, sendo que os resultados obtidos mostram um comportamento total mente diferente do esperado. A análise do formato dos voltamogramas mostrou que o processo que ocorre nessa interface é um processo irreversível que desativa a superficie do eletrodo. Através das medidas de FTIRs e espectrometria de massa determinou-se que esse processo de desativação é causado pela decomposição do metanossulfonato sobre o eletrodo, pois observou-se a geração de CO2 durante a aplicação de potencial. Além da decomposição do metanossulfonato, determinou-se, através das medidas de FTIRs, as geometrias de adsorção desse íon nas diferentes faces cristalográficas da platina monocristalina. Na face (111) o aparecimento de uma banda em ca. 1390 cm-1, que pode ser atribuida ao modo de vibração do grupo CH3, conhecido como modo guarda-chuva sugere que nessa superficie o metanossulfonato se adsorve por uma simetria C3v, já que pela regra de seleção de superficie esse modo ficaria totalmente ativo na região de Infravermelho com esse tipo de geometria. Já na face (100) a ausência dessa banda em ca.1390 cm-1 indica que a adsorção, nesse caso, deve ocorrer por uma simetria C2v, pois com essa simetria, o grupo CH3 se inclina em relação a superfície do eletrodo, tomando o modo de vibração guarda-chuva bem menos ativo à absorção de radiação. Esses dados confirmam os resultados obtidos para a adsorção do sulfato nesses mesmos tipos de superfície. |
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