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Estudo mecanístico das reações de oxidação de metanol e etanol sobre platina suportada em nanocompósitos carbono-óxido de metal de transição

Processo: 13/01822-4
Linha de fomento:Bolsas no Brasil - Pós-Doutorado
Vigência (Início): 01 de julho de 2013
Vigência (Término): 05 de fevereiro de 2015
Área do conhecimento:Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
Pesquisador responsável:Hebe de las Mercedes Villullas
Beneficiário:Denis Ricardo Martins de Godoi
Instituição-sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Araraquara. Araraquara , SP, Brasil
Assunto(s):Eletrocatálise   Eletroquímica

Resumo

O projeto visa elucidar a influência de óxidos de metais de transição MOx (M = Ti, Zr, Mo, Ru, Sn, W, Ir e Ce) na atividade catalítica de nanopartículas de Pt para a oxidação de metanol e etanol. Trata-se de uma proposta de pesquisa básica vinculada ao desenvolvimento de materiais eficientes para reações de transferência de carga de importância tecnológica, relevantes na área das células a combustível de álcool direto. Propõe-se realizar estudos fundamentais dos mecanismos de reação avaliando de maneira sistemática os efeitos de diferentes óxidos nas propriedades eletrônicas e catalíticas. Visando o rigoroso controle das propriedades da parte metálica, as nanopartículas de Pt serão sintetizadas em estado coloidal (método do poliol modificado) para garantir elevada homogeneidade de tamanho e propriedades controladas e, posteriormente, suportadas sobre os nanocompósitos carbono-óxido que serão preparados pelo método sol-gel. Os catalisadores Pt/MOx-C serão caracterizados por técnicas ex situ (difração de raios X, microscopia eletrônica de transmissão, calorimetria exploratória diferencial, espectroscopia de fotoelétrons excitados por raios X). As características eletrônicas serão avaliadas in situ por espectroscopia de absorção de raios X. O estudo da cinética das reações será realizado utilizando técnicas eletroquímicas convencionais complementadas com a análise dos produtos e intermediários de reação por espectroscopia no infravermelho in situ e cromatografia a líquido de alta eficiência. Espera-se que a execução do projeto permita estabelecer correlações entre propriedades e cinética de reação que, pela sua vez, permitam subsidiar o desenvolvimento de catalisadores eficientes para a geração de energia a partir de álcoois.

Publicações científicas
(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)
GODOI, DENIS R. M.; VILLULLAS, HEBE M.; ZHU, FU-CHUN; JIANG, YAN-XIA; SUN, SHI-GANG; GUO, JUNSONG; SUN, LILI; CHEN, RONGRONG. A comparative investigation of metal-support interactions on the catalytic activity of Pt nanoparticles for ethanol oxidation in alkaline medium. Journal of Power Sources, v. 311, p. 81-90, APR 15 2016. Citações Web of Science: 25.

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