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Estudo da oxidação de CO e etanol sobre multicamadas metálicas de metais nobres

Processo: 12/10634-4
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Mestrado
Vigência (Início): 01 de outubro de 2012
Vigência (Término): 31 de julho de 2014
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
Pesquisador responsável:Ernesto Chaves Pereira de Souza
Beneficiário:Camila Daiane Ferreira da Silva
Instituição-sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
Assunto(s):Eletrocatálise   Multicamadas metálicas   Etanol   Eletroquímica

Resumo

Embora a tecnologia de células a combustível seja promissora, um dos impedimentos ao desenvolvimento destes dispositivos, que utilizam hidrogênio ou metanol como combustível, encontra-se na rápida desativação do catalisador pela adsorção do CO. Este intermediário está presente no hidrogênio como contaminante quando este provém da reforma de hidrocarbonetos, ou mesmo proveniente da desidrogenação direta do metanol na superfície do eletrodo. Devido a forte interação com a Pt, as moléculas de CO adsorvidas bloqueiam os sítios ativos, fazendo com que a eficiência das células a combustível diminua. Uma alternativa no sentido de aumentar a atividade eletrocatalítica dos eletrodos baseados em Pt é a preparação de eletrocatalisadores binários Pt-M (onde M pode ser: Ru, Sn, Mo, W, Os e Ni etc) terciários e quartenários, os quais podem ser obtidos via eletrodeposição. No nosso laboratório, já há alguns anos, temos desenvolvido uma abordagem alternativa baseada no uso de multicamadas metálicas para serem utilizadas como eletrocatalisadores para moléculas orgânicas pequenas. Nesta proposta, cada camada tem um espessura de poucos nanômetros e, como está descrito na literatura, ocorrem importantes variações na estrutura eletrônica do material, isto é, tanto na população do Nível de Fermi como, possivelmente, e no valor de sua energia e mesmo no formato das bandas. Embora tenham sido observados importantes aumentos na atividade eletrocatalítica para oxidação destas moléculas, ainda não temos uma explicação mecanística sobre o porquê de tal aumento. Neste sentido, a proposta deste trabalho é estudar o mecanismo de oxidação de moléculas orgânicas pequenas, como o etanol e o CO, utilizando a espectroscopia de infravermelho "in-situ" quando estas reações ocorrem sobre multicamadas metálicas, com o objetivo de aprofundar o conhecimento sobre estes eletrocatalisadores.