Ethanol Oxidation Reaction on IrPtSn/C Electrocatalysts with low Pt Content

Júlio César M. Silva, Beatriz Anea, Rodrigo Fernando B. De Souza, Mônica Helena M. T. Assumpção, Marcelo L. Calegaro, Almir O. Neto, Mauro C. Santos
2013 Journal of the Brazilian Chemical Society  
Neste estudo, a reação de oxidação de etanol (EOR) foi investigada usando materiais nanoestruturados ternários compostos de IrPtSn/C nas proporções em massa Ir:Pt:Sn de 60:30:10, 60:20:20 e 60:10:30, preparados pelo método de precursores poliméricos e comparados com o eletrocatalisador de origem comercial PtSn/C E-TEK. A caracterização por difratometria de raios-X foi utilizada para obter informações acerca da estrutura dos materiais e a microscopia eletrônica de transmissão mostrou que os
more » ... mostrou que os tamanhos médios das partículas variaram de 5 até 7 nm. A atividade eletrocatalítica foi investigada empregando experimentos cronoamperométricos em 0,5 V vs. RHE e através da espectroscopia no infravermelho com transformada de Fourier no modo de refletância total atenuada (FTIR-ATR) in situ. Baseado nos experimentos de FTIR-ATR in situ, observou-se que o melhor material IrPtSn/C 60:20:20 levou à formação de acetaldeído em altas intensidades e CO 2 em baixas intensidades. Utilizando-se o material IrPtSn/C 60:20:20, foi possível diminuir a quantidade de platina em ca. 73% em comparação com o eletrocatalisador PtSn/C E-TEK, tendo um aumento de ca. 282% na densidade de corrente nos experimentos cronoamperométricos. In this work, the ethanol oxidation reaction (EOR) was investigated using ternary nanostructured materials composed of IrPtSn/C in mass proportions of Ir:Pt:Sn at 60:30:10, 60:20:20 and 60:10:30, prepared with a polymeric precursor method and compared with commercial electrocatalyst PtSn/C E-TEK. X-ray diffractometry was used to obtain information about the structure of the material. The transmission electron microscopy showed particle sizes of 5-7 nm. The electrocatalytic activity was investigated using chronoamperometry experiments at 0.5 V vs. RHE and by in situ Fourier transform infrared spectroscopy by attenuated total reflectance (FTIR-ATR) experiments. From in situ FTIR-ATR experiments, it can be seen that using the best material IrPtSn/C 60:20:20, the acetaldehyde was produced at high intensities and CO 2 at lower intensities. The use of IrPtSn/C 60:20:20 materials became possible to diminish the Pt fraction to ca. 73% in comparison to the PtSn/C E-TEK electrocatalyst, with an improvement of ca. 282% in the current density of the chronoamperometric experiments.
doi:10.5935/0103-5053.20130196 fatcat:e3g3jfeed5fy3fwzbzzyoocr2e