Filmes de óxidos mistos de estanho e irídio: caracterização e estudo da atividade para a eletrooxidação de etanol

Autor(es)

Demetrius Profeti

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Ribeirão Preto.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto (PCARP/BC)
• Data de defesa: 2004-11-30

Membros da banca

Paulo Olivi; Adalgisa Rodrigues de Andrade; Luiz Henrique Dall Antonia; Cecílio Sadao Fugivara; Marcos Roberto de Vasconcelos Lanza

• Orientador: Paulo Olivi

Resumo

Neste trabalho foram investigados o efeito da adição de diferentes quantidades de IrO2 (entre 1 e 30% em mol) em eletrodos de SnO2 e suas atividades eletrocatalíticas para a reação de oxidação de etanol. A inovação deste trabalho está na composição do eletrodo onde a concentração de IrO2 varia de níveis da ordem de dopante até concentrações típicas de ADE. O método de preparação utilizado permitiu a obtenção de filmes homogêneos e com estequiometria controlada, comprovados pela técnica de Energia Dispersiva de Raios-X (EDX). A análise de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) mostrou que os filmes possuem morfologia com trincas. Na análise por Difração de Raios-X (DRX) ficou evidente a formação de solução sólida. A caracterização por Voltametria Cíclica mostrou que a carga voltamétrica e a corrente relacionada a reação de desprendimento de oxigênio (RDO) aumentam com a concentração de IrO2 na composição do eletrodo. Adicionalmente, a ordem da estabilidade eletroquímica encontrada é a seguinte: 30 >> 1 @ 10 > 5% em mol de IrO2. Para avaliar a atividade eletrocatalítica destes eletrodos para a reação de oxidação de etanol foram utilizadas as técnicas de voltametria cíclica, eletrólise a corrente constante e Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR) in situ. Foram identificados como produtos acetaldeído, acido acético e CO2. Comprovouse que o ácido acético não é oxidado nas condições experimentais empregadas. Observou-se que os eletrodos contendo 5 e 10% em mol de IrO2 apresentaram as maiores velocidades de oxidação do etanol formando preferencialmente ácido acético. Os eletrodos contendo 1 e 30% em mol de IrO2 apresentaram maior seletividade para CO2 em relação as outras composições. A adição de 1% em mol de IrO2 no SnO2 foi suficiente para promover uma estabilidade satisfatória para a aplicação deste eletrodo. Outra observação importante foi que este eletrodo apresentou a menor seletividade para a formação de ácido acético permitindo uma maior formação de CO2. (AU)

• Processo FAPESP: 00/08734-3 - Estudo da atividade eletrocatalítica de filmes de óxidos de (irídio + estanho + titânio) na eletrooxidação de etanol, acetaldeído e ácido acético
• Beneficiário: Demetrius Profeti
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado