Síntese e estudo da atividade eletrocatalítica de óxidos de metais de transição e de nanopartículas de prata e ouro para a reação de redução de oxigênio (2011)
- Authors:
- Autor USP: QUEIROZ, ADRIANA COÊLHO - IQSC
- Unidade: IQSC
- Assunto: FÍSICO-QUÍMICA
- Language: Português
- Abstract: A reação de redução de oxigênio (RRO) foi estudada em eletrocatalisadores formados por nanopartículas de óxidos puros e mistos de metais de transição de Mn, Co e Ni, além de estruturas tipo espinel, e por nanopartículas de Ag, Au e Ag3M (M= Au, Pt, Pd e Cu) suportadas em carbono Vulcan, em eletrólito alcalino. Os óxidos de metais de transição foram sintetizados por decomposição térmica de seus respectivos nitratos e as nanopartículas a base de prata e ouro foram sintetizadas por redução química com borohidreto. Os eletrocatalisadores foram caracterizados por Difratometria e Espectroscopia de Absorção de Raios X (somente para os óxidos de transição). Os materiais a base de óxidos de manganês, mostraram-se com alta atividade para a RRO, para os quais os resultados espectroscópicos in situ evidenciaram a ocorrência da redução do Mn(IV) para Mn(III), na região de início da RRO. Assim, as atividades eletrocatalíticas foram associadas à ocorrência da transferência de elétrons do Mn(III) para o O2. Entretanto, apresentaram forte desativação após ciclagem potenciodinâmica, o que foi associado à formação da fase Mn3O4, conforme indicado por difratometria de Raios X, após os experimentos eletroquímicos, que é eletroquimicamente inativa. Já o material formado pela estrutura do tipo espinel de MnCo2O4 apresentou alta atividade e estabilidade frente à ciclagem e à RROA alta atividade eletrocatalítica foi relacionada a ocorrência do par redox CoII/CoIII em maiores valores de potencial em relação ao CoOx e MnOx, devido a interações entre os átomos de Co e Mn no reticulo espinélico. Contrariamente ao observado nos óxidos com maior quantidade de manganês, o espinel mostrou-se altamente estável, o que foi associada à não alteração de sua estrutura no intervalo de potenciais que a RRO ocorre. Para os materiais bimetálicos a base de prata e ouro, os experimentos eletroquímicos indicaram maior atividade eletrocatalítica para o material de Ag3Au/C. Neste caso, a alta atividade foi associada a dois efeitos principais: (i) a um efeito sinergético, no qual os átomos de ouro atuam na região de ativação, favorecendo a adição de hidrogênio e os átomos vizinhos de prata proporcionam a quebra da ligação O-O, conduzindo a RRO pelo caminho de quatro elétrons por molécula de O2; (ii) ao aumento força da ligação Ag-O, devido à interação da Ag com o Au, resultando em maior atividade para a quebra da ligação O-O, aumentando a atividade da Ag para a RRO, em relação à atividade da Ag pura. Assim, a RRO apresentou menor sobrepotencial e maior número de elétrons em Ag3Au/C, quando comparado com as demais nanopartículas bimetálicas
- Imprenta:
- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2011
- Data da defesa: 10.08.2011
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ABNT
QUEIROZ, Adriana Coêlho. Síntese e estudo da atividade eletrocatalítica de óxidos de metais de transição e de nanopartículas de prata e ouro para a reação de redução de oxigênio. 2011. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2011. Disponível em: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75131/tde-25102011-170304/pt-br.php. Acesso em: 20 out. 2024. -
APA
Queiroz, A. C. (2011). Síntese e estudo da atividade eletrocatalítica de óxidos de metais de transição e de nanopartículas de prata e ouro para a reação de redução de oxigênio (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75131/tde-25102011-170304/pt-br.php -
NLM
Queiroz AC. Síntese e estudo da atividade eletrocatalítica de óxidos de metais de transição e de nanopartículas de prata e ouro para a reação de redução de oxigênio [Internet]. 2011 ;[citado 2024 out. 20 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75131/tde-25102011-170304/pt-br.php -
Vancouver
Queiroz AC. Síntese e estudo da atividade eletrocatalítica de óxidos de metais de transição e de nanopartículas de prata e ouro para a reação de redução de oxigênio [Internet]. 2011 ;[citado 2024 out. 20 ] Available from: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75131/tde-25102011-170304/pt-br.php
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