Estudos da influência das interações metal-suporte no mecanismo da reação de oxidação de etanol em nanopartículas de Pd

Resumo

Esse projeto propõe realizar um estudo comparativo e sistemático da reação de oxidação de etanol em meio alcalino sobre nanopartículas de Pd ancoradas em suportes híbridos contendo carbono e óxidos de metais de transição (SnO2/Sb2O5 e TiO2) com a finalidade de elucidar a influência no mecanismo reacional das interações metal-suporte. Estas interações usualmente promovem variações das propriedades eletrônicas do metal que, pela sua vez, podem modificar consideravelmente as energias de adsorção tanto do etanol quanto de intermediários e/ou produtos da reação. Assim sendo, as características eletrônicas do Pd -que é o componente que fornece os sítios de reação- podem afetar a velocidade das várias etapas do mecanismo onde participam espécies adsorvidas modificando a distribuição dos produtos de reação. A proposta envolve a utilização de suportes híbridos com diferentes quantidades de óxidos (entre 10 e 50%, em massa), variações na nanoestrutura dos catalisadores (Pd/C-óxido vs. Pd/óxido/C), e estudos da ocupação eletrônica da banda 4d do Pd por espectroscopia de absorção de raios X (XAS), bem como a avaliação através de medidas por espectroscopia fotoeletrônica de raios X (XPS) dos efeitos das interações metal-suporte na energia de ligação do sinal Pd 3d. Estes estudos serão combinados com a avaliação da atividade catalítica por técnicas eletroquímicas (varreduras de potencial e cronoamperometria) e da distribuição dos produtos de reação por técnicas espectroscópicas (FTIR), objetivando subsidiar o desenvolvimento de novos catalisadores multifuncionais para anodos de células a combustível alcalinas para a geração de energia empregando etanol como combustível.