Eletrocatálise de oxidação de etanol em nanopartículas de ródio e platina-ródio: estudo do efeito da concentração de etanol e temperatura por espectrometria de massas on-line

• Processo: 09/05545-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Iniciação Científica
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2010
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2011
• Área de conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Química - Físico-química
• Pesquisador responsável: Fabio Henrique Barros de Lima
• Beneficiário: Walter Felicori Ambrosio
• Instituição Sede: Instituto de Química de São Carlos (IQSC). Universidade de São Paulo (USP). São Carlos , SP, Brasil
• Vinculado ao auxílio: 09/07629-6 - Eletrocatálise IV: aspectos fundamentais e aplicados dos processos eletrocatalíticos, bio-eletrocatálise e instabilidades cinéticas, AP.BIOEN.TEM
• Assunto(s): Células de combustível Eletroquímica Nanopartículas metálicas
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: células a combustível | Dems | Electrocatálise | Eletrooxidação de Etanol | Nanopartículas Core-shell | nanopartículas metálicas | Eletroquímica

Resumo

A eletrocatálise da oxidação total de etanol a CO2 envolve a desidrogenação, a quebra da ligação C-C e a oxidação do CO adsorvido, que é um intermediário de reação proveniente da adsorção dissociativa do etanol. Eletrocatalisadores formados por nanopartículas de Pt mostram um rendimento para a conversão para CO2 próximo de 1% a 25°C. No entanto, a condução da reação em temperaturas elevadas (90ºC) e a utilização de etanol diluído levam a rendimentos para CO2 da ordem de 90%, demonstrando que as vias reacionais da eletrooxidação de etanol dependem das condições experimentais utilizadas. Assim, a utilização de eletrocatalisadores com maior eficiência que a Pt, tais como os formados por Rh ou por combinações entre Pt e Rh, podem levar à eficiências de eletroconversão similares, mas em menor temperatura de operação. Neste sentido, este trabalho, tem como objetivo estudar a eficiência da eletrocatálise de oxidação de etanol em nanopartículas de Rh e Pt-Rh, em diferentes temperaturas e diferentes concentrações de etanol no meio reacional, por espectrometria de massas on-line. Numa segunda etapa, será investigado o desempenho dos eletrocatalisadores, nas melhores condições obtidas na primeira etapa em células a combustível unitárias. A meta é determinar o mecanismo e a cinética da reação eletroquímica e correlacioná-los com as condições experimentais utilizadas.

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)

CANTANE, D. A.; AMBROSIO, W. F.; CHATENET, M.; LIMA, F. H. B.. Electro-oxidation of ethanol on Pt/C, Rh/C, and Pt/Rh/C-based electrocatalysts investigated by on-line DEMS. JOURNAL OF ELECTROANALYTICAL CHEMISTRY, v. 681, p. 56-65, AUG 1 2012. (08/05156-0, 09/11073-3, 09/05545-0)