Influência da estrutura e do efeito eletrodo dos catalisadores de PtSn e PtSnCu na eletrocatálise da reação de oxidação de etanol

As células a combustível de etanol direto (DEFC) tem atraído muita atenção uma vez que são consideradas fontes alternativas de energia [1], entretanto os catalisadores utilizados, em particular, no ânodo das células a combustível em baixa temperatura, geram como produto final da oxidação do etanol acetaldeído e ácido acétido [2]. Para obter o máximo de energia a molécula de etanol deve ser oxidada completamente [3]. Desta forma, os pesquisadores buscam desenvolver um catalizador capaz de oxidar molécula de etanol à CO2. Atualmente o material que tem uma maior atividade catalítica é a Pt. Entretanto a Pt é facilmente envenenada com os intermediários de reação que ficam adsorvidos sobre o catalisador. Para contornar essa limitação, o uso de um segundo metal, como o Sn, modifica a estrutura eletrônica da Pt e fornece espécies oxigenadas aos adsorbatos aumentando a eficiência do catalisador. Neste trabalho será apresentado o efeito do conteúdo de Sn no catalisador de Pt e o efeito do grau de liga entre a Pt e Sn mantendo a relação atômica constante igual a 3:1 na oxidação de etanol em uma célula a combustível unitária. Também foi preparado um catalisador ternário de PtSnCu. Os materiais foram sintetizados utilizando-se um método de redução química dos íons metálicos em solução, utilizando-se refluxo de etanol [4] e o método do ácido fórmico [5], os materiais foram caracterizados por EDX, DRX, TEM e XAS. Também foram avaliados em uma célula eletroquímica de três eletrodos utilizando-se um eletrodo de carbono vítreo como suporte para o catalisador, um eletrodo de referencia de Ag/AgCl/KClsate um fio de Pt como contra eletrodo. Foram realizados curvas de voltametria cíclica, voltametria de varredura linear, cronoamperometria e stripping de CO. Os materiais também foram avaliados em uma célula a combustível unitária alimentada com uma solução 1 mol L-1de etanol no ânodo e a 1 ml min-1e 1 atm de oxigênio no cátodo. Os resultados mostram que o material de PtSn tem uma maior atividade eletrocatalítica na célula a combustível mas o material ternário de PtSnCu tem se mostrado promissor.