Desenvolvimento de eletrocatalisadores nanoestruturados para a reação de eletro-redução de oxigênio: estudo da atividade e estabilidade

Resumo

Este projeto tem como objetivos o desenvolvimento de eletrocatalisadores formados por Pt em compósitos nanoestruturados e por suportes de carbetos metálicos para a reação de redução de oxigênio (RRO) em meio ácido, e avaliar a atividade eletroquímicae a estabilidade dos mesmos através de testes de degradação acelerada. Os estudos serão realizados em eletrólito líquido, em eletrodos anel/disco rotatórios, com o disco contendo revestimento superficial poroso do compósito catalítico; eletrodos de difusão gás formados com estes materiais e alojados em células unitárias H2/O2 do tipo PEMFC (do inglês proton exchange membrane fuel cell) e em ambiente eletroquímico seco usando uma membrana de Nafion® como eletrólito polimérico. Os objetivos específicos do projeto são: (1) preparar materiais nanoestruturados compostos de platina em compósitos com outros metais de transição; (2) sintetizar carbetos de metais de transição a serem usados como suportes destes eletrocatalisadores; (3) caracterizar os materiais formados usando várias técnicas, tais como, a difração de raios X, microscopia eletrônica de transmissão, espectroscopia de absorção de raios-X, voltametria cíclica e espectroscopia de impedância eletroquímica; (4) avaliar as atividades eletrocatalíticas para a RRO; e (5) determinar a estabilidade eletroquímica e a durabilidade destes materiais, após serem submetidos aos procedimentos de envelhecimento acelerado. Ênfase será dada à analise destas estruturas, utilizando a técnica de ILTEM (do inglês, identical location transmission electron microscopy), a fim de verificar os efeitos do envelhecimento sobre a camada de catalisador.