Realizado em Goiânia/GO, de 04 a 06 de Setembro de 2017.
ISBN: 978-85-85905-20-0
TÍTULO: Eletrocatalisadores Bimetálicos PtCu/C Sintetizados Pelo Método de Refuxo de Etanol Caracterizados Por DRX Para Aplicação na Eletro-Oxidação de Etanol.
AUTORES: Santos, J.R.N. (PUC GOIÁS) ; Holdefer, M.M.M. (PUC GOIÁS) ; Colmati, F. (UFG)
RESUMO: Mediante a explosão demográfica busca-se processos que ofereçam conversão de
energia de maneira mais efetiva e com menor geração gases poluentes. Dentre
os biocombustíveis de maior interesse se encontra o etanol, que apresenta
baixa toxidade,e é produzido em larga escala no Brasil com isto, estuda-se
catalisadores binários e ternários para promover um perfil oxidativo mais
eficiente deste combustível. O foco principal deste trabalho é a
determinação do tamanho das partículas e o parâmetro de rede do catalisador
PtCu/C por meio da técnica de Difração de Rios-X. O eletrocatalisador foi
sintetizado pelo método de refluxo de etanol e caracterizado por meio da
Difração de Rios-X. A caracterização morfológica mostrou que o catalisador
sintetizado apresentou a estrutura CFC típica da Ptatina.
PALAVRAS CHAVES: Etanol; Oxidação; PtCu/C
INTRODUÇÃO: A necessidade de desenvolver processos que ofereçam conversão de energia
mais eficiente e com a menor liberação de gases poluentes impulsionam a
busca por sistemas capazes de suprir a demanda energética além de contribuir
para não escassez dos combustíveis fósseis. A ideia principal para a
minimização de riscos ao meio ambiente seria a produção de energia com um
menor custo e menos poluição (GRANJA et. al., 2015). Dentre os
biocombustíveis de maior interesse se encontra o etanol, que apresenta baixa
toxidade, é produzido em larga escala no Brasil, e já possui um com
conhecido sistema de distribuição (Bragion et al., 2012). O estudo de
catalisadores binários e ternários tem evoluído constantemente, o que é
motivado pela ampla utilidade dos mesmos nas mais diferentes áreas de
aplicação tecnológica, o que lhes outorga uma importância considerável.
Todavia, apesar dos avanços técnicos e científicos, a confecção de
catalisadores cada vez mais eficazes e econômicos, através do emprego de
diferentes metais para composição de novas ligas, ainda torna-se necessário
trabalhos que se proponham a pesquisar novas combinações entre metais com o
propósito de substituir a geração de energia proveniente de combustíveis
fósseis que são os grandes causadores de poluição ambiental SPINACÉ, et al.
(2004). Neste trabalho avalia-se a caracterização do material por DRX para
se determinar o tamanho das partículas e o parâmetro de rede do catalisador
PtCu/C.
MATERIAL E MÉTODOS: O eletrocatalisador de PtCu/C foi preparado por redução química de íons
metálicos em solução variando a cada preparo a razão atômica dos metais. A
proporção atômica dos metais foram de 70:30, contendo 20% de metal em massa
e o suporte utilizado foi o carbono Vulcan XC-72R®. Neste estudo os
percussores metálicos: ácido hexacloroplatínico (Sigma Aldrich®); CuCl
(Dinâmica®); o suporte (Carbono Vulcan XC-72R®.) e etanol (Sigma Aldrich®)
são adicionados em um balão de fundo a uma temperatura de 130°C sobre
agitação magnética com banho de areia durante 3 horas com atmosfera aberta.
Em seguida os materiais são filtrados à vácuo em papel de filtro micro e
secos a 65°C. O eletrocatalisador foi caracterizado por DRX na forma de
pastilhas em pó , que foram varridas com ângulo incidente de 0 a 2θ em um
suporte de vidro utilizando um Difratograma Shimadzu modelo XRD-6000. Os
difratogramas foram obtidos com velocidade de varredura de 2 graus/min e
comprimento de onda radiação incidente de 1,5406 Å (CuKα V=40KV, I=30 mA).
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Entende-se que a difração de raios-X é uma técnica que pode ser usada para
encontrar as posições relativas dos átomos em um sólido, o que contribui
para o entendimento geral da estrutura e suas propriedades. Os padrões de
difração são produzidos sempre que a luz atravessa, ou é refletida por uma
estrutura periódica que apresenta um padrão que se repete regulamente (MAHAN
et al. 1995). Mediante a análise da Figura 1 é possível notar que os que
difratogramas apresentam picos intensos em 2θ = 40°, 47°, 67°, 82° os quais
estão associados aos planos: (111), (200), (220), (311) , respectivamente,
característicos da estrutura cúbica de face centrada (FCC) da platina pura,
além do pico 2θ=25° correspondente a face de difração (002) do suporte de
carbono. Como foram encontrados nos espectros somente picos referentes à
estrutura CFC da Pt, indica-se que os metais estão inseridos na estrutura da
Pt, onde o Cobre , por apresentar menor parâmetro de rede, pode está mais
inserido na estrutura da Pt, o valor obtido para o parâmetro de rede do
material estudado foi 0,38516 nm e o tamanho do cristalito foi 3,09 nm.
Figura 1
DRX do material PtCu/C
CONCLUSÕES: A caracterização morfológica por DRX mostrou que o catalisador sintetizado
apresentou a estrutura CFC típica de Pt e suas ligas.
AGRADECIMENTOS: CAPES, PUC Goiás, FAPEG, UFG
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: BRAGION, N.; SANTOS, A. C. Variáveis que sustentam o período atual de produção de bioetanol. Revista de Administração e Inovação, São Paulo, v. 9, n. 1, p. 126-140, 2012.
GRANJA, D. S. S.; SILVA, L. M. S; RODRIGUES, I. A. Nanomateriais Aplicados como Eletrocatalisadores na Reação de Oxidação de Etanol. Revista Virtual de Química, 7 (5), p. 1635-1650, 2015.
MAHAN, B. M.; MYERS, R. J. Química: Um curso universitário. São Paulo, Edgard Blucher Ltda, 1995. p.228
SPINACÉ, E. V.; NETO, A. O.; FRANCO, E. G.; LINARDI, M.; GONZALEZ, E. R.; Methods of preparation of metal nanoparticles supported on high surface area carbon as electrocatalysts in proton exchange membrane fuel cells. Quím. Nova, v. 27 n. 4, p. 648-654, 2004.