Estudo das variações das propriedades físico-químicas de catalisadores Pt-Nd/C e Pt-Nd-Sn/C para a eletro-oxidação de etanol.

Resumo

De maneira geral, para o desenvolvimento de catalisadores eficientes para a reação de oxidação de etanol em células a combustível de etanol direto (DEFC) é necessário compreender a influência das propriedades físicas e químicas dos materiais na atividade catalítica, elucidar os mecanismos de reação e avaliar o desempenho em célula unitária. Assim, o projeto de pesquisa proposto envolve a preparação de catalisadores à base de Pt, Nd e/ou Sn suportados sobre carbono de alta área superficial pelos métodos de poliol modificado e de redução por ácido fórmico. Assim que sintetizados, os catalisadores serão recobertos com uma camada protetora de MgO e submetidos a tratamento térmico em diferentes atmosferas: inerte e redutora. A utilização de MgO como agente protetor no tratamento térmico dos catalisadores obtidos permite alterar a composição liga/óxidos de Pt-Sn e/ou Nd sem alterar significativamente o tamanho das nanopartículas. Adicionalmente é possível controlar a cristalinidade através da temperatura, assim visamos compreender melhor a relação entre a composição liga/óxido do catalisador e a atividade catalítica da reação de oxidação de etanol. Os catalisadores serão caracterizados fisicamente por DRX, EDX, TEM, XPS e XAS, eletroquimicamente por técnicas convencionais (voltametria e cronoamperometria). A análise do desempenho dos materiais será realizada em célula unitária e os produtos e intermediários da reação de oxidação de etanol determinados por HPLC e/ou FTIRAS. Por fim, pretende-se estabelecer correlações entre as propriedades químicas e físicas dos catalisadores obtidos e a sua eficiência na reação de oxidação de etanol.