Investigação do mecanismo de eletro-oxidação do glicerol em nanopartículas metálicas

• Processo: 12/10856-7
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de outubro de 2012
• Data de Término da vigência: 13 de março de 2017
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Pesquisador responsável: Germano Tremiliosi Filho
• Beneficiário: Amanda Cristina Garcia
• Instituição Sede: Instituto de Química de São Carlos (IQSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 13/16930-7 - Eletrocatálise V: processos eletrocatalíticos de interconversão entre as energias química e elétrica, AP.TEM
• Bolsa(s) vinculada(s): 14/24438-8 - Conversão de álcoois em produtos de valor agregado. um estudo mecanístico em eletrodos mono cristalinos, BE.EP.PD
• Assunto(s): Metais Células de combustível Nanopartículas Eletrocatálise Oxidação Glicerol Eletroquímica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: célula a combustível | Eletrocatálise | glicerol | Metais | nanopartícula | Oxidação | Eletroquímica

Resumo

A eletro-oxidação do glicerol pela via direta, formando CO2 e H2O, envolve a transferência de 14 elétrons por molécula. Isso tem despertado grande interesse para sua aplicação como combustível em conversores de energia, tais como células a combustível. Para a oxidação total, é necessário a quebra das ligações C-H e C-C e a formação da ligação CO-O. Em eletrólito ácido, em eletrocatalisadores de Pt, a reação segue vias paralelas formando, principalmente, ácido tartrônico, ácido glicólico, ácido glioxílico, ácido fórmico e dióxido de carbono. Em eletrólito alcalino, em eletrodo de Au tem-se dihidroxiacetona, ácido tartrônico, ácido mesoxálico, ácido glioxílico e dióxido de carbono. Para ambos os materiais eletródicos, Pt e Au, dióxido de carbono é detectado indicando a possível quebra da ligação C-C. Neste sentido, faz-se necessário avançar na compreensão do mecanismo de reação e o desenvolvimento de eletrocatalisadores que produzam a oxidação seletiva do glicerol a CO2. Dentre os materiais estudados para aumentar a eficiência da oxidação do glicerol em eletrólito ácido, nanopartículas bimetálicas formadas por Pt-Pd-Ru-Rh tem mostrado um favorecimento da oxidação do glicerol, no eletrólito alcalino, atividades catalíticas promissoras vem sendo observadas para Pd. Assim, este trabalho tem como objetivo avançar no conhecimento do mecanismo e no desenvolvimento de eletrocatalisadores mais ativos para a oxidação do glicerol. Os eletrocatalisadores serão formados por nanopartículas de Pt e Pd por diferentes nanoestruturas formadas pela combinação entre átomos de Rh e Pt, em eletrólito ácido e entre Pd, Pt e Au em eletrólito alcalino, todas suportadas sobre pó de carbono. As vias reacionais seguidas nas diferentes nanopartículas serão investigadas por FTIR (Fourier Transform Infrared Spectroscopy) in situ e por DEMS (Differential Electrochemical Mass Spectrometry) on line e HPLC (High Performance Liquid Chromatography), associadas com técnicas eletroquímicas, como a voltametria cíclica e a cronoamperometria.

Publicações científicas

(11)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

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