ACTIVIDAD Y MECANISMO PARA LA GENERACIÓN DE HIDRÓGENO EN MEDIO ALCALINO DE COMPOSITES DE NÍQUEL Y CARBUROS DE TUNGSTENO

ANTONELLA LOIACONO; SERGIO DIAZ COELLO; GONZALO GARCIA; GABRIELA LACCONI; ELENA PASTOR; ESTEBAN FRANCESCHINI

Congreso; XXIII Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2023

AAIFQ

IntroducciónEl hidrógeno es un vector energético que permite el almacenamiento de energías renovables. Mediante la electrólisis de agua en medio alcalino se puede obtener hidrógeno de alta pureza utilizando metales no nobles como electrodos. El níquel se utiliza en electrolizadores comerciales, pero a pesar de su extendido uso presenta dificultades debido a su desactivación por el paso del tiempo. Con el fin de disminuir este efecto, se ha propuesto emplear aleaciones o composites de níquel1. Los carburos de tungsteno (WxC) tienen una estructura de bandas electrónicas similar a la del platino por lo que están siendo probados como catalizadores para diversas reacciones2. En este trabajo se sintetizaron dos electrodos tipo composite de níquel con WC y W2C y fueron comparados con un electrodo de níquel Watts para la reacción de desprendimiento de hidrógeno.Resultados y conclusionesLa actividad catalítica para esta reacción se evaluó por voltamperometría cíclica y cronoamperometría en KOH 1 M. Se encontró una corriente 1,8 veces mayor para el NiWC y 2,4 veces para el NiW2C respecto al Ni Watts medida a -0,5 V vs ERH. El mecanismo de la reacción se estableció mediante la pendiente de Tafel. Se utilizó espectroscopia electroquímica diferencial de masas (DEMS), donde un analizador de masas se acopló a la celda electroquímica. De esta manera, se registró la señal de m/z= 2 correspondiente al hidrógeno en simultáneo con el barrido voltamétrico. Las pendientes de Tafel de corriente iónica presentan valores entre 43 y 54 mV dec-1 con los tres electrodos. Si bien el agregado de WxC a la matriz de níquel incrementa su actividad catalítica, no modifica significativamente el paso determinante de la velocidad.