Fevereiro 2015 vol. 1 num. 2 - XX Congresso Brasileiro de Engenharia Química

Artigo - Open Access.

Idioma principal

NANOPARTÍCULAS CASCA-NÚCLEO E LIGA DE PtPb/C: ESTUDO COMPARATIVO DA ATIVIDADE ELETROCATALÍTICA PARA REAÇÃO DE OXIDAÇÃO DE ETANOL

SILVA, L. S. R. ; COSTA, L. P. da ; SILVA, R. S. ; EGUILUZ, K. I. B. ; SALAZAR-BANDA, G. R. ;

Artigo:

RESUMO − Nanopartículas casca-núcleo de Pt:Pb em proporções (3:1), (2:1), (1:1) e (1:2), liga (3:1), foram sintetizadas por um processo de redução sucessiva dos sais PbCl2 e H2PtCl6.6H2O utilizando H-COOH como redutor. O Pt/CMRS (MRS - método de redução sucessiva) também foi sintetizado para comparação. Resultados eletroquímicos mostraram que o eletrocatalisador Pt3@Pb/C exibiu perfil característico de Pt pura, sugerindo a formação da estrutura casca-núcleo. E imagens de MET mostraram, para essa estrutura, diâmetro médio de ± 2,62 nm. Este catalisador apresentou potencial de início de oxidação de 0,52 V, enquanto que um valor de 0,57 V foi encontrado para o Pt3Pb/C, indicando que o efeito catalítico está claramente relacionado aos efeitos eletrônico e geométrico induzidos pelos átomos de Pb presentes na estrutura. Assim, liberando sítios ativos de Pt para as reações de oxidação de etanol, levando a oxidação a potenciais baixos. Experimentos de FTIR mostraram bandas de CO2 iniciando a partir de 0,8 V para Pt3@Pb/C, enquanto que para os demais catalisadores conversões a CO2 somente foram observadas em potenciais acima de 1,1 V. Mostrando assim facilidade de quebra da ligação C−C neste catalisador, o que é uma pré-condição para a oxidação completa do etanol a CO2.

Artigo:

Palavras-chave:

DOI: 10.5151/chemeng-cobeq2014-1053-21326-174284

Referências bibliográficas
  • [1] CHEN Y.; YANG F.; DAI Y.; WANG W.; CHEN S. Ni@Pt Core-Shell nanoparticles: synthesis, structural and electrochemical properties. J. Phys. Chem. C, v. 9 p. 1645−1649, 2008.
  • [2] GARAM, PARK.; DAEHA, SEO.; JONGWOOK J.; SEOL, R.; HYUNJOON S. Shape Evolution and Gram-Scale Synthesis of Gold@Silver Core_Shell Nanopolyhedrons, J.Phys. Chem., v. 17, 2011.
  • [3] GENG, D.; MATSUKI D.; WANG, J.; KAWAGUCHI, T.; SUGIMOTO, W.; TAKASU, Y. Activity and durability of ternary PtRuIr/C for methanol electro-oxidation. J. Electrochem. Soc., v. 402, p. 397−402, 2009.
  • [4] LIANG, W. ;YUSUKE, YAMAUCHI. Strategic Synthesis of Trimetallic Au@Pd@Pt Core_Shell Nanoparticles from Poly(vinylpyrrolidone)-Based Aqueous Solution toward Highly Active Electrocatalysts. Chem. Mat., v. 23, p. 2457−2465, 2011.
  • [5] KAJIKAWA, Y.; YOSHIKAWA, J.; TOKUDA, Y.; MATSUSHIDA, Y. Tracking emerging technology in energy research: Toward a roadmap for sustainable energy. Technol. Forecast Soc. Change, v. 75, p. 771−782, 2008.
  • [6] KOH, S. STRASSER, P. Electrocatalysis on bimetallic surfaces: modifying catalytic reactivity for oxygen reduction by voltammetric surface dealloying. J. Am. Chem. Soc., v. 5, p. 12624−12625, 2007.
  • [7] KRISTIAN N, WANG, X. Ptshell-Aucore/C electrocatalyst with a controlled shell thickness and improved Pt utilization for fuel cell reactions. Electrochem. Commun., v.5, p. 12−15, 2008.
  • [8] SASAKI.K.; KUTTIYIEL, K. A.; BARRIO, L.; SU, D.; FRENKEL, A. I.; MARINKOVIC, N.; MAHAJAN, D.; ADZIC, R. R. Carbon-Supported IrNi Core-Shell Nanoparticles: Synthesis Characterization, and Catalytic Activity. J. Phys. Chem., v. 115, p.9894−9902, 2011.
  • [9] SILVA, J. C. M.; DE SOUZA, R. F. B.; PARREIRA, L. S.; NETO, E. T.; CALEGARO, M. L.; SANTOS, M. C. Ethanol Oxidation Reactions Using SnO2@Pt/C as an Electrocatalyst. Appl. Catal. B: Environ., v. 99, p. 265−271, 2010.
  • [10] SPINACÉ, E. V.; DIAS, R. R.; BRANDALISE, M.; LINARDI, M.; NETO, A. O. Electro-oxidation of ethanol using PtSnRh/C electrocatalysts prepared by alcohol – reduction process, Ionics, v. 16, p. 91−95, 20
  • [11] TAMIZHMANI, G.; DODELET, J. P.; GUAY, D. Crystallite Size Effects of Carbon‐Supported Platinum on Oxygen Reduction in Liquid Acids, J. Electrochem. Soc., v. 143, p.18−23, 1996.
  • [12] WATANABE, M.; SEI, H.; STONEHART, P. The Influence of Platinum Crystallite Size on the Electroreduction of Oxygen, J. Electroanal. Chem., v. 261, p. 375−387, 1989.
  • [13] ZHOU, W. J.; SONG, S.Q.; LI, W. Z.; ZHOU, Z. H.; SUN, G. Q.; XIN, Q.; DOUVARTZIDES, S.; TSIAKARAS, P. Direct ethanol fuel cells based on PtSn anodes: the effect of Sn content on the fuel cell performance. J. Power Sources, v. 140, p. 50−58, 2005.
Como citar:

SILVA, L. S. R.; COSTA, L. P. da; SILVA, R. S.; EGUILUZ, K. I. B.; SALAZAR-BANDA, G. R.; "NANOPARTÍCULAS CASCA-NÚCLEO E LIGA DE PtPb/C: ESTUDO COMPARATIVO DA ATIVIDADE ELETROCATALÍTICA PARA REAÇÃO DE OXIDAÇÃO DE ETANOL", p. 13848-13855 . In: Anais do XX Congresso Brasileiro de Engenharia Química - COBEQ 2014 [= Blucher Chemical Engineering Proceedings, v.1, n.2]. São Paulo: Blucher, 2015.
ISSN 2359-1757, DOI 10.5151/chemeng-cobeq2014-1053-21326-174284

últimos 30 dias | último ano | desde a publicação


downloads


visualizações


indexações