SÍNTESE DE NANOCATALISADORES DO TIPO NANOFIOS PARA OXIDAÇÃO ELETROQUÍMICA DE ETANOL E METANOL

Abstract

Neste trabalho foram estudadas as reações de oxidação de metanol e etanol utilizando catalisadores do tipo nanofios de Pt-Ru e Pt-Ir suportados em pó de carbono. Para os catalisadores de Pt-Ru/C a proporção foi mantida constante (Pt0.6Ru0.4/C) com variação da carga metálica em 20, 30 e 40% para o estudo da oxidação de metanol. No caso dos nanofios de Pt-Ir/C foi estudado o efeito da composição e variação da carga para o melhor catalisador previamente obtido nas análises de Pt-Ru/C frente à oxidação de metanol e etanol. Os nanocatalisadores foram preparados pelo método de redução química utilizando ácido fórmico como agente redutor e sem a adição de surfactantes. Para o crescimento dos nanofios a solução ficou armazenada por um período de 72 horas a temperatura ambiente. A caracterização das propriedades físicas foi realizada por difração de raios X, microscopia eletrônica de transmissão para todos os nanofios. O comportamento eletroquímico dos nanocatalisadores Pt-Ru/C foi avaliado por voltametria cíclica em solução ácida, oxidação de metanol, cronoamperometria e curvas de polarização. Já os nanofios Pt-Ir/C foram estudados por voltametria cíclica, oxidação de metanol e etanol, cronoamperometria e a oxidação do COads (monóxido de carbono adsorvido) pela técnica de stripping. Os resultados obtidos com os nanofios Pt-Ru/C mostram claramente que a presença de espécies oxidadas de Ru é necessária para melhorar a atividade eletrocatalítica frente à reação de oxidação de metanol. Os nanofios Pt-Ir/C apresentaram uma melhor atividade frente a reação de oxidação de etanol em comparação com metanol e a composição Pt0,8Ir0,2/C mostrou um melhor desempenho eletroquímico que as outras composições de nanofios e estes, por sua vez, foram melhores do que o Pt/C Alfa Aesar.