Síntese de nanofios de Pt-Rh para uso em células a combustível de etanol direto

Abstract

Este trabalho tem como objetivo a síntese de nanofios de platina e platina-ródio suportados em pó de carbono ou na mistura carbono-óxido de estanho, via redução química por ácido fórmico para a eletro-oxidação de etanol em meio ácido. Nos nanocatalisadores de Pt−Rh, a proporção atômica entre a Pt e o Rh foi mantida constante em 1:1, além disso, a proporção de metal/suporte foi mantida constante em 40%. Os nanocatalisadores sintetizados foram: Pt/C, Pt/SnO2/C, Pt-Rh/C, Pt-Rh/SnO2/C e Pt-Rh/SnO2-C. A reação de oxidação de etanol foi estudada por voltametria cíclica, curvas de polarização e cronoamperometrias. Além da reação de oxidação de etanol, a eficiência destes catalisadores frente à oxidação de CO também foi avaliada, visto que o CO é o principal intermediário adsorvido na superfície dos catalisadores durante a reação de oxidação de etanol. A caracterização física foi realizada por difratometria de raios X, espectroscopia de absorção de raios X (XAS) e por microscopia eletrônica de transmissão. Os resultados de XAS mostraram que a presença do Rh realmente modifica a estrutura eletrônica da Pt, resultando em maior dissociação da ligação C-C. Além disso, imagens de microscopia confirmaram a formação dos nanofios. Os nanocatalisadores sintetizados foram mais eficientes frente à eletro-oxidação de etanol em meio ácido que o catalisador comercial, e, a natureza do suporte influencia diretamente na atividade e na estabilidade dos nanocatalisadores.