Eletrooxidação de etilenoglicol sobre catalisadores de PT e PTSN em meios ácido e básico

Abstract

A eletrocatálise de álcoois de pequena cadeia vem tomando a atenção de diferentes grupos de pesquisa da área de obtenção de energia, em dispositivos eletroquímicos conversores de energia denominados de células a combustível. Esses álcoois geram corrente elétrica suficiente para realizar trabalho produzindo o mínimo de poluentes. Um dos álcoois mais estudados é o Etilenoglicol que possuí uma densidade energética 10 vezes maior que o Hidrogênio molecular, principal combustível utilizado neste tipo de dispositivo. Neste trabalho o Etilenoglicol foi estudado sobre superfícies de Platina, bem como, sobre eletrodos bimetálicos de PtSn. Ambos os materiais foram dispersos sobre carbono de alta área superficial (Vulcan XC-72). Foram utilizadas para este trabalho as técnicas eletroquímicas convencionais de voltametria cíclica e cronoamperometria além da Difração de Raios-X (DRX) para caracterizar o material sintetizado. As medidas de DRX sobre os catalisadores de PtSn/C mostraram a formação de SnO2 nos catalisadores com maior proporção de Sn. No experimentos eletroquímicos, os resultados voltamétricos mostraram um aumento na atividade catalítica para o catalisador de Pt80:Sn20/C em meio ácido (H2SO4, HClO4) quando comparado ao eletrodo de Pt/C. Experimentos de cronoamperometria a um potencial constante de 0,60 V vs RHE mostraram que o catalisador de Pt80:Sn20/C também apresentou os melhores resultados em meio ácido quando o Etilenoglicol era oxidado por um período de tempo de 30 minutos. Em meio alcalino (NaOH) os melhores resultados foram observados para o catalisador de Pt85:Sn15/C, os resultados voltamétricos mostraram que uma corrente catalítica a potenciais próximos de 0,45 V vs RHE quando comparados com os resultados obtidos para a Pt/C. A mudança de temperatura mostrou um aumento na atividade catalítica em H2SO4 e NaOH. Os resultados obtidos mostram que os eletrodos de PtSn/C tem uma maior eficiência catalítica para a oxidação de Etilenoglicol em ambos os meios reacionais. No entanto, os resultados em meio alcalino sugerem uma melhor eficiência catalítica quando comparado ao meio ácido.