PREPARACIÓN Y CARACTERIZACIÓN DE CATALIZADORES DE Pt y Pt-Ru SOBRE ESPUMAS DE COBRE PARA LA OXIDACIÓN DE METANOL

A.E. ALVAREZ; V. COMIGNANI; J.M. SIEBEN; M.M.E. DUARTE

Buenos Aires

Encuentro; Escuela en Nanociencia y Nanotecnología Y XVI Encuentro de Superficies y Materiales Nanoestructurados NANO 2016; 2016

CNEA, INQUIMAE, IFIBA, UNSAM,

En el presente trabajo se realizó la síntesis y caracterización electroquímica de catalizadores tridimensionales con estructura core-shell de Pt@Cu y Pt-Ru@Cu, sobre acero inoxidable, para la oxidación de metanol en medio ácido. El proceso de obtención de los catalizadores consistió, esencialmente, en dos etapas que involucran la deposición galvanostática, sobre el sustrato de acero, de una espuma altamente porosa de cobre formada por partículas con estructura dendrítica. Dicha espuma es originada por las reacciones simultáneas de deposición del cobre metálico y evolución del gas hidrógeno. Posteriormente, se realiza el desplazamiento galvánico parcial del Cu por Pt y Ru a partir de soluciones de H2PtCl6 y RuCl2. La deposición es selectiva, ocurriendo sobre las partículas metálicas previamente depositadas (Cu) y no sobre el sustrato. Se observó que los catalizadores sintetizados poseen nanopartículas, con distribución de tamaño relativamente estrecha, composición reproducible y elevada área superficial electroactiva (entre 70 y 90 cm2). Las imágenes TEM muestran que las partículas dendríticas están formadas por nanopartículas de entre 3 y 3,5 nm. En Pt@Cu el contenido de Pt y Cu determinado por EDX fue de 85 y 15 %at mientras que en Pt-Ru@Cu fue de 72, 8 y 20 %at, para Pt, Ru y Cu respectivamente. Los resultados obtenidos muestran que los catalizadores ternarios tridimensionales (Pt@Cu y Pt-Ru@Cu), presentan una elevada actividad catalítica para la oxidación metanol. Por voltametría cíclica se han obtenido densidades de corriente de pico de 0,6 mA cm-2 y 1,7 mA cm-2 para los sistemas Pt@Cu y Pt-Ru@Cu, respectivamente.