Deposición espontánea de plata. Efecto de la composición de la solución en la actividad electrocatalítica de la superficie resultante

SILVANA A. MARTÍNEZ; MARÍA E. MARTINS; CARLOS F. ZINOLA

Alcalá de Henares, Madrid, España

Congreso; XIX Congreso de la SIBAE/XXXI Reunión del Grupo de Electroquímica de la Real Sociedad Española de Química; 2010

SIBAE

En la búsqueda de nuevas superficies catalíticas relacionadas con la electro-oxidación de metanol, se han ensayado varios métodos de preparación de catalizadores bimetálicos, químicos y electroquímicos. En la mayoría de las técnicas electroquímicas se aplican programas de potencial o de corriente constante, sin embargo se ha recurrido también a procesos de deposición espontánea habiéndose obtenido buenos resultados [1-3]. El desempeño de estas nuevas superficies depende de la morfología y de la estructura cristalina y electrónica, y en menor grado de la composición [1]. En este trabajo se propone la modificación de la superficie de platino policristalino por deposición espontánea de plata a partir de distintas sales. El estudio de la influencia de la solución de partida se realiza por métodos electroquímicos convencionales, a través de la electro-oxidación de los residuos adsorbidos de metanol y monóxido de carbono en solución de H2SO4 1M. Las soluciones empleadas para la deposición, cuya concentración es de 10-4 M, se preparan con de sales de acetato, sulfato y nitrato de plata. El proceso de adsorción de metanol y de monóxido de carbono se realiza a potencial constante a 0.25 y 0.20 V, durante 10 minutos, utilizando soluciones acuosas conteniendo 0.1M CH3OH+1M H2SO4 y 1M H2SO4 saturada en monóxido de carbono, respectivamente. La superficie de platino modificada por deposición espontánea de plata se caracteriza a través de su perfil potenciodinámico entre 0.05 y 1.50 V a 0.010 Vs-1 en 1M H2SO4. El voltamperograma resultante presenta las mismas características, independientemente de la composición de la solución usada para la deposición de plata. Durante el barrido en sentido positivo se observa un pico de corriente a 1.10 V, debido a la oxidación de los depósitos de plata y la inhibición de la formación de los óxidos de platino. Sin embargo, la electro-oxidación de los residuos adsorbidos de metanol exhibe diferentes comportamientos que dependen de la composición de la solución de plata utilizada para la deposición. Así, en las superficies preparadas a partir de una solución de sulfato de plata, se advierte la presencia de un residuo que se oxida en 0.52V y que representa la cuarta parte de la carga total de los residuos adsorbidos. Este “pre-pico”, que es típico de los residuos ordenados con agua pre-adsorbida, no se observa en el resto de las superficies. Resultados similares se presentan para la electro-oxidación de los residuos adsorbidos de monóxido de carbono. La formación de un “pre-pico” a menores potenciales que en la superficie de platino desnudo se observa sólo para las superficies modificadas a partir de una solución de deposición conteniendo iones sulfato. Este comportamiento demuestra que en el proceso de adsorción la interacción con la superficie de platino ocurre a través de la plata, pero que el contraión juega un rol importante. Se propone un modelo teórico de co-adsorción del correspondiente contraión con el agua pre-adsorbida para el depósito de plata estudiado. Se discute la interacción de cada uno de ellos con el residuo de oxidación de monóxido de carbono o de metanol.