Preparação e caracterização de nanocatalisadores de Au, AuPt, AuPd e sua utilização em reações de interesse em células a combustível e implantação da técnica espectroeletroquímica: espectroscopia no infravermelho por reflexão/absorção

• Processo: 09/13015-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Jovens Pesquisadores
• Data de Início da vigência: 01 de agosto de 2009
• Data de Término da vigência: 31 de março de 2010
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Pesquisador responsável: Elisete Aparecida Batista
• Beneficiário: Elisete Aparecida Batista
• Instituição Sede: Instituto de Pesquisas Energéticas e Nucleares (IPEN). Secretaria de Desenvolvimento Econômico (São Paulo - Estado). São Paulo , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 08/58715-7 - Preparação e caracterização de nano-catalisadores de AU, AUPT, AUPD e sua aplicação em reações de interesse na área de células a combustível e implantação da técnica espectro-eletroquímica: espectroscopia no [... ], AP.JP
• Assunto(s): Eletrocatálise Células de combustível Espectroscopia de impedância eletroquímica Nanopartículas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: células a combustível | Eletrocatálise | espectroeletroquímica | nanocatalisadores de ouro | Eletroquímica

Resumo

Materiais nanoparticulados apresentam propriedades catalíticas diferenciadas com relação ao material "bulk". No caso do ouro, esta diferença é particularmente notável. O ouro sempre foi considerado como o mais inerte dos metais e, assim, apresentaria utilidade restrita em catálise. Entretanto, nas duas últimas décadas, centenas de trabalhos têm mostrado que, quando nanoparticulado, o ouro pode apresentar atividade catalítica extraordinária frente a determinadas reações. Na literatura recente de catálise heterogênea, expressões como "A golden age of catalysis", "The new gold rush" e "Gold as a novel catalyst in the 21st century" têm sido usadas para expressar o crescente interesse neste metal como catalisador. Existe uma grande perspectiva de que toda a potencialidade que tem sido observada para o ouro em estudos de catálise heterogênea possa se estender para a área de eletrocatálise, especialmente, para aplicações na área de células a combustível. Vários trabalhos já têm demonstrado a possibilidade de utilização do ouro em reações de interesse na área de células a combustível. Este projeto visa à preparação e caracterização de nanocatalisadores suportados de ouro e bimetálicos contendo ouro (Au-Pt, Au-Pd), assim como, à avaliação da atividade de tais catalisadores em reações de eletroxidação de pequenas moléculas como metanol e etanol. Para isso, serão testados diferentes métodos de síntese dos nanocatalisadores em diversos suportes (carbono e óxidos metálicos). Para a caracterização serão utilizadas técnicas eletroquímicas, TEM, EDX e outras que se façam necessárias. A atividade catalítica será testada através de medidas eletroquímicas em célula eletroquímica e na célula a combustível. A análise de produtos e intermediários de reações será feita com técnicas de cromatografia gasosa e espectroscopia no infravermelho in-situ. Paralelamente a este estudo, propomos também a implantação da técnica de espectroscopia no infravermelho por reflexão/absorção in-situ. A utilização de técnicas espectro-eletroquímicas, adicionalmente às técnicas eletroquímicas convencionais, pode levar a um grande enriquecimento com relação às informações obtidas acerca dos processos que ocorrem na interface eletroquímica. Especialmente, as técnicas de espectroscopia vibracional podem fornecer informações em nível molecular da interface eletroquímica, e permitem estudar tanto espécies efetivamente adsorvidas na superfície do eletrodo, como em solução. A técnica será utilizada para a realização de estudos fundamentais relacionados aos sistemas propostos na primeira parte deste projeto, como também, será viabilizada a utilização pelos os outros membros do grupo. (AU)