Efeito da estrutura superficial na eletrooxidação catalítica de etanol sobre eletrodos monocristalinos Pt-Os
| Ano de defesa: | 2001 |
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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-13082025-093539/ |
Resumo: | No presente trabalho, foram obtidos depósitos de ósmio em nível de submonocamadas sobre eletrodos monocristalinos Pt(100) e Pt(111), durante diferentes tempos de deposição espontânea e aplicando-se potenciais de 150 e 50 mV. Imagens de STM, obtidas previamente sobre Pt(111) após curto tempo de deposição espontânea de ósmio, demonstraram que este tende a formar ilhas com diâmetro entre 5 e 7 nm e espessura monoatômica, distribuídas uniformemente sobre o eletrodo. Foram registrados voltamogramas na região de potenciais de oxidação desses depósitos, os quais sugerem que sua composição é uma mistura de Os e OsOx. A proporção dessas espécies é diretamente influenciada pelo potencial de deposição. A atividade catalítica dos depósitos de ósmio na eletrooxidação de etanol foi estudada por meio de voltametria cíclica e cronoamperometria. Os resultados mostraram que as maiores correntes foram obtidas sobre o eletrodo Pt(100) após deposição a 150 mV e que, nos três potenciais de deposição estudados, as maiores atividades catalíticas ocorreram com graus de recobrimento das espécies de ósmio entre 0,4 e 0,6. Em baixos potenciais, as correntes de oxidação de etanol sobre Pt(111)/Os são maiores que as obtidas sobre Pt(100)/Os. Os resultados experimentais indicam que o efeito catalítico dos depósitos de ósmio na oxidação de etanol ocorre por um mecanismo bifuncional. O aumento da atividade catalítica dos eletrodos após deposição de ósmio é atribuído à formação de espécies oxigenadas sobre esse metal em potenciais menores que sobre a platina. |
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Efeito da estrutura superficial na eletrooxidação catalítica de etanol sobre eletrodos monocristalinos Pt-OsEffect of surface structure on the catalytic electrooxidation of ethanol on PtOs single-crystal electrodeselectrocatalystseletrocatalisadoreseletrodos monocristalinoseletrooxidação de etanolethanol electrooxidationplatina-ósmioplatinum-osmiumsingle-crystal electrodessurface structureNo presente trabalho, foram obtidos depósitos de ósmio em nível de submonocamadas sobre eletrodos monocristalinos Pt(100) e Pt(111), durante diferentes tempos de deposição espontânea e aplicando-se potenciais de 150 e 50 mV. Imagens de STM, obtidas previamente sobre Pt(111) após curto tempo de deposição espontânea de ósmio, demonstraram que este tende a formar ilhas com diâmetro entre 5 e 7 nm e espessura monoatômica, distribuídas uniformemente sobre o eletrodo. Foram registrados voltamogramas na região de potenciais de oxidação desses depósitos, os quais sugerem que sua composição é uma mistura de Os e OsOx. A proporção dessas espécies é diretamente influenciada pelo potencial de deposição. A atividade catalítica dos depósitos de ósmio na eletrooxidação de etanol foi estudada por meio de voltametria cíclica e cronoamperometria. Os resultados mostraram que as maiores correntes foram obtidas sobre o eletrodo Pt(100) após deposição a 150 mV e que, nos três potenciais de deposição estudados, as maiores atividades catalíticas ocorreram com graus de recobrimento das espécies de ósmio entre 0,4 e 0,6. Em baixos potenciais, as correntes de oxidação de etanol sobre Pt(111)/Os são maiores que as obtidas sobre Pt(100)/Os. Os resultados experimentais indicam que o efeito catalítico dos depósitos de ósmio na oxidação de etanol ocorre por um mecanismo bifuncional. O aumento da atividade catalítica dos eletrodos após deposição de ósmio é atribuído à formação de espécies oxigenadas sobre esse metal em potenciais menores que sobre a platina.In the present work, osmium was deposited in submonolayer amounts on Pt(100) and Pt(111) single-crystal surfaces, either by spontaneous deposition or by electrolysis, at various deposition times. These surfaces were first examined using ex situ scanning tunneling microscopy to image the deposition characteristics of osmium on Pt(111). Using the spontaneous deposition procedure, osmium was found to form clusters with diameters between 5 and 7 nm and monatomic thickness. A homogeneous distribution of the islands on the platinum terraces was observed, with no preferential deposition on step edges or surface defect sites. Cyclic voltammetric curves for Pt(100)/Os and Pt(111)/Os in the oxidation potential range of the deposited species suggest that the chemical composition of the deposits is a mixture of metallic Os and OsO. The relative amounts of each species depend directly on the deposition potential. The catalytic activity of the modified platinum single-crystal surfaces was evaluated using electrochemical techniques. The Pt(100)/Os surface prepared by electrolysis at 150 mV showed the highest activity for ethanol oxidation, with osmium coverages in the range of 0.40.6 ML. At low potentials, the Pt(111)/Os surface exhibited higher activity than Pt(100)/Os. The electrochemical experimental results strongly support the bifunctional mechanism for the enhanced ethanol oxidation on Pt/Os electrodes. The increase in catalytic activity of Pt/Os electrodes is attributed to the adsorption of oxygenated species on osmium at lower potentials than those observed for platinum.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPTremiliosi Filho, GermanoSantos, Valderi Pacheco dos2001-06-13info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75131/tde-13082025-093539/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/openAccesspor2025-08-14T12:58:02Zoai:teses.usp.br:tde-13082025-093539Biblioteca 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:27212025-08-14T12:58:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false |
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No presente trabalho, foram obtidos depósitos de ósmio em nível de submonocamadas sobre eletrodos monocristalinos Pt(100) e Pt(111), durante diferentes tempos de deposição espontânea e aplicando-se potenciais de 150 e 50 mV. Imagens de STM, obtidas previamente sobre Pt(111) após curto tempo de deposição espontânea de ósmio, demonstraram que este tende a formar ilhas com diâmetro entre 5 e 7 nm e espessura monoatômica, distribuídas uniformemente sobre o eletrodo. Foram registrados voltamogramas na região de potenciais de oxidação desses depósitos, os quais sugerem que sua composição é uma mistura de Os e OsOx. A proporção dessas espécies é diretamente influenciada pelo potencial de deposição. A atividade catalítica dos depósitos de ósmio na eletrooxidação de etanol foi estudada por meio de voltametria cíclica e cronoamperometria. Os resultados mostraram que as maiores correntes foram obtidas sobre o eletrodo Pt(100) após deposição a 150 mV e que, nos três potenciais de deposição estudados, as maiores atividades catalíticas ocorreram com graus de recobrimento das espécies de ósmio entre 0,4 e 0,6. Em baixos potenciais, as correntes de oxidação de etanol sobre Pt(111)/Os são maiores que as obtidas sobre Pt(100)/Os. Os resultados experimentais indicam que o efeito catalítico dos depósitos de ósmio na oxidação de etanol ocorre por um mecanismo bifuncional. O aumento da atividade catalítica dos eletrodos após deposição de ósmio é atribuído à formação de espécies oxigenadas sobre esse metal em potenciais menores que sobre a platina. |
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