Modulación del contenido de N en óxidos de grafeno modificados con nitruro de carbono para la catálisis de la reacción de reducción de oxígeno

PODETTI, FLORENCIA S.; MORALES, GUSTAVO M.; JUAN BALACH

Río Cuarto

Encuentro; XXI Encuentro de Superficies y Materiales Nanoestructurados ? NANO 2022; 2022

IITEMA, IDAS

La presencia de nitrógeno en catalizadores a base de carbono puede mejorar la actividad catalítica dereacciones electroquímicas específicas, p. ej, la reacción de reducción de oxígeno (ORR), debido a suspropiedades de donante-aceptor de electrones [1]. En este sentido, el nitruro de carbono grafítico (g-C3N4) esun material prometedor debido a su alto contenido de N y bajo costo [2]. Sin embargo, la actividadelectrocatalítica de g-C3N4 está restringida por su baja conductividad eléctrica. La combinación con materialesde carbono puede mejorar el rendimiento de ORR mediante el aumento de la conductividad y el áreasuperficial.En este trabajo, se sintetizó un material compuesto a partir de óxido de grafeno (GO) y g-C3N4 endiferentes proporciones y se evaluó la actividad electrocatalítica hacia la ORR en una disolución de KOH 0,1 M.El GO se sintetizó a partir del método de Hummers y Offeman, mientras que el g-C3N4 se obtuvo víapolicondensación térmica de melamina y posterior exfoliación. El grado de dopaje con N se determinó a partirde espectroscopia por transformada de Fourier (FTIR) y espectroscopia fotoelectrónica de rayos X (XPS).Luego, el desempeño electroquímico frente a la ORR se realizó utilizando un electrodo de disco rotatorio. Seobservó que un mayor contenido de N en el material compuesto no conduce necesariamente a una mayoractividad electrocatalítica; más bien, es el tipo y proporción de grupos N lo que determina la actividad frentea la ORR. En el trabajo se discutirá el efecto del contenido y tipo de N en los materiales de GO dopados sobreel despeño electrocatalítico para la ORR.