Preparação e estudos de desempenho de catalisadores multifuncionais para a oxidação de etanol em meio alcalino

• Processo: 14/02387-2
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de maio de 2014
• Data de Término da vigência: 30 de novembro de 2015
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Pesquisador responsável: Hebe de las Mercedes Villullas
• Beneficiário: Gabriel Martins de Alvarenga
• Instituição Sede: Instituto de Química (IQ). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Araraquara. Araraquara , SP, Brasil
• Assunto(s): Eletroquímica Metais alcalinos Nanopartículas Catalisadores Etanol Eletrocatálise Difração por raios X Microscopia eletrônica Espectroscopia fotoeletrônica
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Eletrocatálise | Nanopartículas | oxidação de etanol | Eletroquímica

Resumo

O projeto envolve a preparação, caracterização e teste de materiais nanoestruturados que possam ser utilizados como catalisadores na geração de energia utilizando células a combustível. A proposta objetiva subsidiar o desenvolvimento de novos catalisadores multifuncionais para substituir a Pt nos anodos das células que utilizam etanol como combustível. Os catalisadores bimetálicos de Pt contendo Sn como segundo metal são muito ativos para oxidação de etanol em meio ácido, sendo que neles o Sn usualmente se encontra majoritariamente na forma de óxido. Assim, propõe-se realizar um estudo comparativo das propriedades e desempenhos catalíticos para oxidar etanol em meio alcalino de nanopartículas de Pd suportadas em carbono (Pd/C) e em compósitos SnO2-carbono (Pd/SnO2-C). Para avaliar se as atividades dos materiais baseado em Pd são similares às dos materiais de Pt, as medidas também serão realizadas para os catalisadores análogos baseados em Pt (Pt/C e Pt/SnO2-C). A caracterização das propriedades dos catalisadores será realizada por diversas técnicas (difração de raios X, microscopia eletrônica de transmissão e espectroscopia fotoeletrônica de raios X). Os desempenhos catalíticos serão avaliados por técnicas eletroquímicas convencionais (varreduras de potencial e cronoamperometria). Com o intuito de estabelecer correlações entre as propriedades dos catalisadores e a sua eficiência para promover a conversão completa do etanol em CO2 e H2O, os estudos também envolverão a análise espectroscópica dos intermediários e produtos de reação.

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)

ALVARENGA, GABRIEL M.; COUTINHO GALLO, IRA B.; VILLULLAS, HEBE M.. Enhancement of ethanol oxidation on Pd nanoparticles supported on carbon-antimony tin oxide hybrids unveils the relevance of electronic effects. JOURNAL OF CATALYSIS, v. 348, p. 1-8, APR 2017. (13/50206-4, 14/02387-2, 14/12255-6, 16/05041-5)