Estudos eletroquímicos sobre eletrocatalisadores a base de platina dispersos em carbono de alta área superficial - Oliveira Neto, Almir (2001)
As reações de eletro-oxidação de metanol e etanol, bem como a reação de redução de oxigênio, foram estudadas sobre catalisadores de Pt, PtRu e PtMo, dispersos em carbono de alta área superficial. Esses catalisadores foram preparados pelo método do ácido fórmico desenvolvido neste laboratório. A composição química dos catalisadores foi determinada por EDX, enquanto o tamanho médio das partículas foi estimado a partir de difratogramas de raios X. Também foram realizadas medidas de microscopia eletrônica de transmissão (MET), com o objetivo de determinar o tamanho das partículas dos catalisadores de PtRu. Algumas análises de absorção de raios X (XANES e EXAFS) foram realizadas para aprofundar a caracterização dos catalisadores estudados. Os produtos de oxidação do metanol e do etanol foram monitorados pela técnica de DEMS. O desempenho dos catalisadores frente à oxidação de metanol e etanol foi avaliado por meio de perfis voltamétricos e experimentos de cronoamperometria. Para a eletro-oxidação do metanol, os catalisadores de PtRu com menores teores de Ru apresentaram maior atividade catalítica. Já para a eletro-oxidação do etanol, os catalisadores de PtRu com maiores teores de Ru foram os mais ativos. Os catalisadores de PtMo com maiores teores de Mo apresentaram maior atividade catalítica tanto para a eletro-oxidação do metanol quanto do etanol. Para a reação de redução de oxigênio, o catalisador de Pt dispersa em carbono apresentou melhor desempenho em relação aos catalisadores de PtRu e PtMo. A combinação da técnica do eletrodo de disco rotatório com camada fina porosa e de um modelo teórico mostrou-se uma forma simples e adequada para avaliar o desempenho dos catalisadores suportados em carbono de alta área superficial na reação de redução de oxigênio. Os estudos permitiram obter parâmetros cinéticos e mecanísticos da reação de redução de oxigênio dependentes apenas da natureza do catalisador. Além disso, o modelo teórico possibilitou estabelecer o efeito da duplicação do coeficiente de Tafel, decorrente da natureza porosa da estrutura do eletrodo.