Eletro-oxidação de metanol e glicose sobre superfícies nanoestruturadas de platina por corrosão catódica

• Autor(a) principal: Perroni, Paula Barione
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75134/tde-15102019-165254/
• topic: cathodic corrosion; corrosão catódica; glicose; glucose; metanol; methanol; platina; platinum

Uma das formas de se orientar preferencialmente superfícies de platina é por meio da corrosão catódica, favorecendo, via de regra, a formação de sítios (100). No presente trabalho modificamos a superfície de uma platina policristalina via corrosão catódica em ambiente alcalino e a caracterizamos por meio de voltametria cíclica. Adicionalmente, sabendo que o bismuto e o germânio se adsorvem preferencialmente em sítios (111) e (100), respectivamente, estimamos a contribuição de diferentes domínios na Pt antes e após a corrosão: antes temos 24% de Pt(100), 44% de Pt(110) e 32% de Pt(111), e após 66% de Pt(100), 12% de Pt(110) e 22% de Pt(111). A atividade da platina foi testada frente a eletro-oxidação de metanol e glicose. Os resultados obtidos com metanol mostram que após a corrosão, a atividade do eletrodo diminui, isso se deve provavelmente a maior quantidade de sítios (100) sabidamente menos ativo para essa reação.. Durante eletro-oxidação da glicose já na voltametria cíclica foi possível verificar a sua sensibilidade com a superfície, sendo que observamos um novo processo de oxidação após a corrosão. Ao conduzir a oxidação dessas moléculas em regime oscilatório fica ainda mais evidente a dependência entre estrutura e atividade. Em regime oscilatório e em baixas concentrações de metanol (0,2 mol L-1 em 0,5 mol L-1 de H2SO4) o tempo da oscilação diminui após a corrosão, apresentando apelas oscilação do tipo S (baixa amplitude e alta frequência), enquanto que em altas concentrações (0,5 mol L-1 em 0,5 mol L-1 de H2SO4) são observadas apenas oscilações L (alta amplitude e baixa frequência), caracterizadas por maior tempo de duração após a corrosão. Já no caso da glicose temos o desenvolvimento de oscilações de período misto em ambos os casos, antes e após a corrosão. Ao derivar o potencial em função do tempo, discutimos sobre a taxa de envenenamento da platina durante a dinâmica oscilatória e obtivemos que a velocidade de envenenamento durante a oxidação da glicose diminui após a corrosão. Demonstramos, então, que a corrosão catódica promove mudanças na superfície da platina, favorecendo domínios superficiais (100). Por meio de duas reações sensíveis a estrutura do eletrodo, eletro-oxidação de metanol e glicose, concluímos que por meio de um pré-tratamento catódico relativamente simples podemos modelar a superfície a fim de aumentar a atividade catalítica da mesma, ou até favorecer uma via reacional em detrimento de outra.