Discontinuidades superficiales: efecto sobre la cinética de reacciones electrocataliticas

M.R. GENNERO DE CHIALVO; A.C. CHIALVO

Rosario

Congreso; XVIII Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2013

Asociación Argentina de Investigación Fisicoquímica (AAIFQ)

El presente trabajo tiene como objetivo el análisis de la contribución de discontinuidades sobre la actividad electrocatalítica de reacciones de interés en conversión electroquímica de energía. Un tipo de discontinuidad de naturaleza química se presenta en la interfase entre un sustrato metálico M1 y nanopartículas de otro metal M2. Así, cuando una reacción se lleva a cabo en este electrodo, la velocidad de reacción en la región interfacial puede ser diferente a la del resto de la superficie, implicando la posibilidad de spill-over de intermediarios adsorbidos de una fase a la otra o la viabilidad de una reacción elemental entre especies adsorbidas en ambos lados. Otro tipo de discontinuidad, de ordenamiento atómico, es la que surge de la presencia de escalones en la superficie de un monocristal o en los bordes de una nanopartícula. En este caso el comportamiento de los sitios activos ubicados en escalones o bordes es diferente de los situados en planos basales o en las caras de las nanopartículas. Se propone evaluar la contribución de las discontinuidades a través de una densidad de corriente de exceso, definida como la diferencia entre la respuesta obtenida en el electrodo con superficie discontinua y la obtenida en electrodos modelo sin discontinuidades, en condiciones experimentales idénticas. En este sentido se determinó la densidad de corriente de exceso evaluada para la reacción de oxidación de CO sobre partículas de Pt soportadas sobre Ru, la que evidencia el aporte de la región interfacial a la velocidad de reacción global. También se analizó la adsorción de hidrógeno sobre una nanopartícula tetraédrica de Pt y sobre los planos basales (100) y (111) que la constituyen para evaluar la influencia del borde. Este nuevo enfoque permite evaluar el rol de discontinuidades químicas y morfológicas sobre procesos de electrodo y mejorar la compresión de los fenómenos involucrados en los mismos.