Síntesis de catalizadores híbridos de NiTiO2 para la generación de hidrógeno

E. A. FRANCESCHINI; M. J. GÓMEZ; G, I. LACCONI

Carlos Paz

Congreso; XX CAFQI; 2017

AAIFQ

SINTESIS DE CATALIZADORES HÍBRIDOS DE NiTiO2 PARA LA GENERACION DE HIDRÓGENOFranceschini Esteban, Gómez Melisa y Lacconi Gabriela.1INFIQC-CONICET, Dto. de Fisicoquímica Fac. Ciencias Químicas, Univ. Nacional de Córdoba, Córdoba, Argentina.estebanfranceschini@yahoo.com.ar, glacconi@fcq.unc.edu.arMotivación El hidrógeno ha atraído la atención reciente como un vector de energía limpia, que puede ser utilizado en celdas de combustible, o en la sustitución de gas natural. La obtención de hidrógeno a través de la electrólisis del agua será considerada como la forma de producción más limpia para la economía del hidrógeno en el futuro próximo. Los catalizadores de Ni modificados con partículas de TiO2 mesoporoso son de particular interés para la generación de hidrógeno molecular, ya que presentan gran área y alta estabilidad.Resultados y ConclusionesEl método presentado en este trabajo consiste en la modificación directa de un baño convencional de electrodeposición de níquel, por el agregado de diferentes tipos de partículas de TiO2. El catalizador de níquel recubierto fue caracterizado estructural y electroquímicamente, y comparado con níquel electrodepositado convencionalmente (Ni-Watts). Se estudió la cinética de la reacción de desprendimiento del hidrógeno con electrodos de Ni-Watts, catalizadores híbridos de Ni/TiO2 sintetizado utilizando partículas de TiO2 comerciales y Ni/mTiO2 sintetizados usando partículas de TiO2 mesoporoso.Los catalizadores se obtuvieron con un baño convencional de electrodeposición Ni-Watts. Parte de ese baño de Ni-Watts se separó para preparar un baño de Ni/TiO2 modificado para la síntesis de los catalizadores híbridos Ni/TiO2 y Ni/mTiO2. Para ello, se añadieron 0,2 g de TiO2 en polvo, a 65 ml del baño Watts.La síntesis de ambos catalizadores se realizó por electrodeposición sobre un electrodo de Ni comercial. Ambas síntesis de catalizadores se llevaron a cabo en una celda electroquímica de dos electrodos termostatizada a 50 ºC, utilizando un contraelectrodo de níquel masivo de alta área. Los electrodos se caracterizaron electroquímicamente en KOH 1 M mediante voltamperometría cíclica (entre 0,1 y 1,5 V vs SCE), cronoamperometría de 4 h a -1,5 V (vs SCE) y espectroscopía de impedancia electroquímica a diferentes potenciales.Se observaron cambios en la actividad catalítica de los electrodos, la cual está relacionada con la formación de hidruros superficiales de níquel. El catalizador de Ni/mTiO2 presenta la mayor actividad catalítica hacia RDH y la presencia de TiO2 en la matriz de Ni, inhibe la formación de hidruros de níquel.La presencia de TiO2 en la matriz catalítica aumenta significativamente la actividad catalítica del níquel, que se incrementa aún más en el caso de las partículas de TiO2 mesoporosas. Esto puede deberse a un efecto electrónico sinérgico, y a un aumento en el área de la superficie electroquímicamente accesible del electrodo de níquel.