Cinética oscilatória e eletrocatálise da eletrooxidação de moléculas orgânicas pequenas em superfície monocristalinas

Resumo

Estudos eletroquímicos em sistemas afastados do equilíbrio termodinâmico têm recebido destaque na comunidade científica, devido essencialmente à facilidade com que instabilidades emergem e também pela simplicidade em manipular os parâmetros de controle. O estudo da eletro-oxidação de moléculas orgânicas pequenas é certamente uma das principais questões nas pesquisas de eletrocatálise devido ao potencial uso em sistemas conversores de energia química em elétrica. Sistemas que apresentam dinâmica complexa possuem uma maior eficiência termodinâmica em detrimento ao seu comportamento em regime convencional. Em meio alcalino, esses sistemas apresentam algumas peculiaridades nas instabilidades dinâmicas, quando comparados com as reações em baixos valores de pH. Tampouco se conhece o impacto dos tipos de defeitos de superfície e da densidade superficial de defeitos sobre a evolução cinética oscilatória. O projeto proposto pretende desvendar, do ponto de vista mecanístico, a eletro-oxidação oscilatória de moléculas orgânicas pequenas, em especial o etanol, em meio alcalino sobre superfícies com diferentes orientações cristalográficas de platina, paládio e ouro. Para tal, serão realizadas análises in situ utilizando espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR) e microscopia de tunelamento quântico (STM). Estas técnicas, em conjunto com técnicas eletroquímicas convencionais, auxiliaram na elucidação do mecanismo reacional associado às instabilidades. (AU)