Mejora de la Reacción de Reducción de Oxígeno mediante la incorporación de Nanopartículas de Platino y Redes Metal-Orgánicas sobre un Polímero Conductor

FENOY, GONZALO E.; MARMISOLLÉ, WALDEMAR A.; JULIANA SCOTTO; MATÍAS RAFTI; AZCÁRATE, JULIO C.; AZZARONI, OMAR

Ensenada

Congreso; NANO 2018; 2018

Y-TEC

La Reacción de Reducción de Oxígeno (ORR) juega un papel decisivo en dispositivos de conversión de energía por lo que resulta importante el desarrollo de electrocatalizadores eficientes [1]. La incorporación Nanopartículas Metálicas sobre Polímeros Conductores se ha mostrado como una estrategia eficaz en búsqueda de la optimización de la ORR [2], así como el anclaje de Redes Metal-Orgánicas sobre estos últimos [3]. En este trabajo presentamos la incorporación de Nanopartículas de Platino (Pt NPs) sobre un film de un Polímero Conductor (PABA) y, posteriormente, el anclaje efectivo de una Red Metal-Orgánica (ZIF-8). La modificación sucesiva de la película conlleva, en cada paso realizado, una mejora secuencial de la Reacción de Reducción de Oxígeno en medio neutro. En primer lugar, las cargas del polímero conductor son usadas para proveerle al precursor de las Pt NPs un ambiente adecuado para la formación de estas sin la necesidad del uso de un agente reductor. La incorporación de las Pt NPs sobre PABA fue confirmada por XPS, TEM y QCM. Posteriormente, sucesivas capas de ZIF-8 fueron ancladas sobre el polímero modificado con Pt NPs debido a su capacidad de adsorber diferencialmente el O2 desde solución. A su vez, el film de ZIF-8 depositado fue caracterizado por QCM y XRD. Las medidas electroquímicas mostraron el aumento de la actividad electrocatalítca hacia la reducción de oxígeno luego del depósito de las Pt NPs. Luego, la incorporación del ZIF-8 y su efecto de concentrar selectivamente el O2 demostraron un aumento en la corriente de pico respecto del polímero modificado con las nanopartículas metálicas.Los resultados aquí presentados muestran una forma sencilla y efectiva de modificación de una superficie con 3 materiales diferentes aportando además la funcionalidad mediante la mejora sucesiva de la Reacción de Reducción de Oxígeno.