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PtRh/C (90:10), PtRh/C (50:50), PtSn/C (50:50), and PtSnRh/C (50:40:10) electrocatalysts were prepared by an alcohol-reduction process using ethylene glycol as solvent and reduction agent and Vulcan Carbon XC72 as supports. The electrocatalysts were characterized by energy-dispersive X-ray analysis, X-ray diffraction, and transmission electron microscopy. The electro-oxidation of ethanol was studied by cyclic voltammetry chronoamperometry at room temperature and on a single cell of a direct ethanol fuel cell at 100°C. Cyclic voltammetry and chronoamperometry experiments showed that PtSnRh/C and PtSn/C electrocatalysts have similar performance for ethanol oxidation at room temperature, while the activity of PtRh/C electrocatalysts was very low. At 100°C on a single cell, PtSnRh/C showed superior performance compared to PtSn/C and PtRh/C electrocatalysts.

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Resumo:Os eletrocatalisadores PtRh/C, PtSn/C e PtSnRh/C foram preparados pelo método da redução por álcool e caracterizados pelas técnicas de EDX, difração de raios X e voltametria cíclica. A eletro-oxidação direta de etanol foi estudada por voltametria cíclica utilizando a técnica do eletrodo de camada fina porosa. Na região de interesse para aplicações em células a combustível a etanol direto (0,3 a 0,4 V) os eletrocatalisadores PtSn/C e PtSnRh/C se mostraram mais ativos que os eletrocatalisadores PtRh/C. Palavras-chave: eletrocatalisadores; oxidação do etanol; células a combustível. mente em células a combustível são de extrema importância. Além disso, o etanol apresenta as vantagens de ser um combustível proveniente de fontes renováveis é menos tóxico que o metanol. Por outro lado, a oxidação completa do etanol a CO 2 é mais difícil que a do metanol devido à dificuldade da quebra da ligação C-C e a formação de intermediários que bloqueiam os sítios ativos do eletrocatalisador [6,8]. Assim, o desenvolvimento de novos eletrocatalisadores para esta aplicação é necessário para que se obtenha uma completa oxidação do etanol a CO 2 .Estudos recentes têm mostrado que os eletrocatalisadores PtSn/C são mais ativos que eletrocatalisadores PtRu/C na eletro-oxidação do etanol [8][9][10][11][12][13]. No entanto, a eletro-oxidação do etanol não é completa e acetaldeído e ácido acéti-co são os principais produtos formados [8][9][10][11][12][13].Nart foi maior que o de platina pura. O aumento na quantidade de ródio presente no eletrodo levou a um aumento na razão CO 2 /acetaldeído, no entanto, os valores de corrente diminuíram. Apesar da presença de ródio nos eletrodos não ser suficiente para produzir um eletrocatalisador com boa atividade, sua presença parece ser importante para a quebra da ligação C-C do etanol. Assim, o aumento da seletividade para a formação de CO 2 sobre acetaldeído mostrou que os eletrocatalisadores PtRh são promissores candidatos para a eletro-oxidação do etanol se um terceiro elemento for adicionado para aumentar a atividade catalítica deste sistema.Recentemente, mostramos que eletrocatalisadores PtSn/C preparados pelo método da redução por álcool apresentaram boa atividade na eletro-oxidação de etanol e que a adição de uma pequena quantidade de níquel a estes eletrocatalisadores, ou seja, eletrocatalisador PtSnNi/C, leva a um aumento na atividade catalítica [15].Neste trabalho foram preparados eletrocatalisadores PtRh/C, PtSn/C e PtSnRh/C pelo método da redução por álcool e testados na eletro-oxidação de etanol por voltametria cíclica utilizando a técnica do eletrodo de camada fina porosa [16][17][18]. Procedimento experimentalOs eletrocatalisadores PtRh/C, PtSn/C e PtSnRh/C (20% em massa de metais) foram preparados pelo método da redução por álcool [19,20] Os estudos eletroquímicos foram realizados através da técnica do eletrodo de camada fina porosa [16][17][18]. O eletrodo de camada fina porosa foi preparado pela adição de 20 mg do catalisador e 3 gotas de solução de Teflon em 50 mL de água. A ...

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Pr re ep pa ar ra aç çã ão o e e c ca ar ra ac ct te er ri iz za aç çã ão o d de e e el le et tr ro oc ca at ta al li is sa ad do or re es s