Catalisadores de Pt-NiO: Caracterização e Atividade para Reações de Eletro-oxidação de Biocombustíveis

A possibilidade da utilização de biocombustíveis para alimentar células a combustíveltem incentivado a busca por materiais que catalisem com eficiência a eletro-oxidação de etanole de glicerol, uma vez que estes álcoois podem ser obtidos a partir da cana de açúcar e daprodução de biodiesel, respectivamente. A Pt, combinada com metais não-nobres capazes depromover a formação de espécies oxigenadas, tem sido utilizada como catalisador para asreações de oxidação de álcoois [1]. Dentro deste contexto, neste trabalho foram preparados ecaracterizados materiais compostos por Pt e NiO com o objetivo de verificar a atividadeeletrocatalítica para a reação de oxidação de etanol e glicerol. Os catalisadores forampreparados sobre um substrato de titânio metálico por decomposição térmica de precursorespoliméricos. As análises de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) mostraram que a superfície doscatalisadores possui um aspecto de barro rachado característico de materiais preparados pordecomposição térmica, conforme mostrado na Figura 1. A composição dos catalisadores,determinada por Energia Dispersiva de Raios-X (EDX), foi próxima à composição nominal (60,80 e 90% em Pt), indicando que a metodologia de preparo foi adequada para a obtenção doscatalisadores. Os difratogramas de raios X apresentaram picos que indicam apresença da fase cristalina de Pt. Contudo, não foramobservados picos referentes à presença de fases cristalinascorrespondentes ao NiO. A caracterização eletroquímica doscatalisadores foi feita por voltametria cíclica a 10 mV s-1, emsolução de 1,0 mol L-1 de NaOH entre potenciais de 0,05 a 1,2 V(ERH). Observou-se que os catalisadores de composição bináriapossuem comportamento eletroquímico semelhante àqueleobtido para a Pt policristalina em meio básico, porém com maiorcarga voltamétrica nas regiões de adsorção/dessorção dehidrogênio e com aumento da corrente anódica na região depotenciais entre 0,4 e 1,2 V, o qual pode ser atribuído aosprocessos de formação das espécies α-Ni(OH)2, β-Ni(OH)2 e β-NiOOH, além das espécies deóxidos de Pt [2]. Além disso, os processos catódicos também apresentaram um comportamentomisto onde se identificam picos referentes aos processos de redução dos óxidos de Pt formados na varredura anódica bem como os processos referentes às transições do NiO. Nocomportamento ciclovoltamétrico dos catalisadores na presença de etanol ou glicerol observou-se o aumento da densidade de corrente em valores de potenciais inferiores ao obtido pelocatalisador contendo somente platina, indicando o início do processo de oxidação dos álcoois.Os resultados mostraram que os catalisadores foram ativos para as reações de oxidação deetanol e de glicerol, sendo a maior atividade obtida para a composição Pt0,9Ni0,1O