Preparação, caracterização e estudos eletroquímicos de catalisadores PtSnX (X = Ni, PD, Rh e W) para eletro-oxidação de etanol e aplicação em célula a combustível de etanol direto (DEFC)

Resumo

A grande preocupação com o meio ambiente tem impulsionado pesquisas na área do desenvolvimento de sistemas geradores de energia mais eficientes e com menores taxas de poluição. Desta forma, a investigação de célula a combustível vem se destacando no cenário mundial. A célula a combustível de etanol direto (DEFC) vem ganhando cada vez mais espaço devido a sua fácil operação, aplicabilidade e não toxicidade. Principalmente no Brasil que é o maior produtor de etanol, combustível renovável, com ampla rede de distribuição no país. Para uma geração de energia mais vantajosa o interessante nesta oxidação é a transformação completa do etanol em CO2. Apesar dos grandes avanços no entendimento da reação deoxidação a quebra eficiente da ligação C-C ainda é um desafio. Neste projeto propõe-se desenvolver catalisadores eficientes para a oxidação do etanol. Dessa forma, serão preparadas nanopartículas plurimetálicas Pt-Sn-Ni, Pt-Sn-Pd, Pt-Sn-Rh e Pt-Sn-W, variando-se a proporção Sn:X (X = Ni, Pd, Rh e W), obtidas por decomposição térmica e irradiação de micro-ondas em carbono com alta área superficial. Os eletrodos serão caracterizados fisicamente através de MET, EDX, DRX, XPS, XAS e TG-MS/ TG-DSC, e eletroquimicamente através das técnicas de voltametria cíclica, cronoamperometria e cronopotenciometria, podendo determinaros catalisadores que apresentem melhor atividade catalítica para a oxidação do etanol. Será realizada eletrólise em potencial controlado e análise dos produtos formados por CLAE e CGMS, sendo este parâmetro de fundamental importância para o completo entendimento do mecanismo da reação. Por fim serão realizados testes de células para avaliar o desempenho, durabilidade e estabilidade dos eletrocatalisadores. (AU)