Este trabalho explora um material alternativo ao do ADE® industrial RuO2 + TiO2 usando-se como componente catalítico o IrO2 e como agente estabilizante o TiO2. Com o intuito de modelar as propriedades destes ânodos, visando uma maior seletividade e/ou resistência à corrosão anódica, foi introduzido como terceiro componente o SnO2. Com o objetivo de se avaliar o efeito da introdução de SnO2 sobre as propriedades eletrocatalíticas do sistema IrO2/TiO2 foram preparados dois conjuntos de eletrodos de composição nominal Ir0,3 Ti(0,7-x)SnxO2 (0 ≤ x ≤ 0,7) por decomposição térmica (400 ºC) de misturas das soluções precursoras, preparadas a partir dos respectivos cloretos dissolvidos em solução aquosa de HCl 1:1 (v/v), como solvente. A mistura precursora foi aplicada ao suporte metálico de Ti (10x10x0,12mm) por pincelamento. A caracterização da superfície, a estabilidade da camada de óxidos, o mecanismo e a cinética eletródica e o comportamento eletrocatalítico foram investigados por técnicas "in situ", usando as reações de desprendimento de oxigênio e cloro (RDO e RDCl) como modelo. A caracterização superficial, por voltametria cíclica, demonstrou que estes eletrodos são estáveis tanto em meio ácido (HClO4 1,0 mol.dm-3 ) quanto em solução concentrada de Cl- (5,0 mol.dm-3 NaCl, pH = 2). A eletroquímica superficial é controlada pela dupla Ir(III)/Ir(IV) cujas transições são reversíveis. O levantamento das curvas de Tafel revelou para a RDO uma inclinação de Tafel de 35 mV.dec.-1 e para a RDCl uma inclinação de Tafel de 32 mV.dec.-1 , independente da composição do eletrodo e do potencial para ambas as reações. Para a RDO, uma ordem de reação com respeito ao H+ , em potencial constante, de - 1,5 foi obtida. Para a RDCl, a ordem de reação resultou em valores de 1,5 com respeito ao Cl-, explicável pela adsorção específica do Cl-. A ordem de reação com respeito ao H+ apresentou um valor entre 0 e <<-0,5, revelando a ocorrência de um efeito de inibição da RDCl, explicável em termos de um efeito depressivo exercida pela concentração de H+ (na interação das ligações S-O-H) e também pela alteração na distribuição de cargas (com a variação do pH). Baseado nos resultados experimentais propôs-se um mecanismo eletródico para ambas as reações. Na região de 10 ≤ SnO2 ≤ 30% mol, a introdução de SnO2 na composição binária básica resultou numa inibição tanto para a RDO quanto para a RDCl. Para SnO2 ≥ 40% mol um efeito sinergético ocorre resultando em maior atividade catalítica real para a RDCl.

A systematic investigation was conducted with an alternative electrode material to the classical RuO2 + TiO2 DSA®. The IrO2-based, TiO2 stabilized and SnO2 containing ternary oxide mixtures of nominal Ir0,3Ti(0,7-x)SnxO2 (0 ≤ x ≤ 0,7) composition were prepared by the thermal decomposition procedure (400 ºC), using apropriate mixtures of the chloride precursor salts dissolved in HCl 1:1 (v/v). The precursor mixture was applied by brush to a Ti-support (10x10x0,12mm) and a final annealing for 1h with an O2 flow rate of 5 L.min.-1 was used. The surface characterization, the oxide layer stability, the electrode mechanism and the kinetics and electrocatalytic behaviour were investigated by "in situ" techniques using oxygen and chlorine evolution (OER, ClER) as model reactions. Surface characterization by cyclic voltammetry revealed these electrode material to be stable in both acid (HClO4 1.0 mol.dm-3 ) and high chloride concentrations (NaCl 5.0 mol.dm-3 + HCl 10-2 mol.dm-3). A Tafel slope of 35 mV was obtained for acid conditions (OER) while for the ClER a 32 mV Tafel slope was observed. Both values are independent of overpotential and electrode composition. The value obtained for the OER an order of reaction, at constant potential, with respect to H+ VH+, of - 1.5 was obtained. For the ClER, vCl- = 1.5, explained in terms of Cl- specific adsorption, and the reaction order between 0 and << - 0.5 for H+, reveal a proton inhibition in the ClER, what is explained by changes ocurring in the strength of the intermediate/surface interactions or, alternatively, by a real double layer effect due to changes in surface charge distribution. Based on these findings electrode mechanisms are proposed for both model reactions. ln the 10 ≤ SnO2 ≤ 30% mol region, substitution of TiO2 by SnO2 results in an inhibition of both the OER and ClER. For SnO2 ≥ 40% mol, contrary to the OER, a synergetic effect was obtained, resulting in a real catalytic effect for the ClER.