SINTESIS DE CATALIZADORES HÍBRIDOS DE NiTiO2 PARA LA GENERACION DE HIDRÓGENO

ESTEBAN A. FRANCESCHINI; MELISA J. GOMEZ; GABRIELA I. LACCONI

Carlos Paz

Congreso; Congreso Argentino de Fisicoquimica y Quimica Inorgánica; 2017

El hidrógeno ha atraído la atención reciente como un vector de energía limpia, que puede ser utilizado en celdas de combustible, o en sustitución de gas natural. La producción de hidrógeno a través de la electrólisis del agua se considera la forma de producción más limpia para la economía del hidrógeno en un futuro próximo. Los catalizadores de Ni modificados con partículas de TiO2 mesoporoso son de particular interés como catalizadores para la generación de hidrógeno ya que presentan gran área y estabilidad.Resultados y ConclusionesEl método presentado en este trabajo consiste en la modificación directa de un baño convencional de electrodeposición de níquel por el agregado de diferentes tipos de partículas de TiO2. El catalizador sintetizado fue caracterizado estructural y electroquímicamente, y se comparó con níquel electrodepositado convencional (Ni-Watts). Se estudió la cinética de la reacción de evolución del hidrógeno en Ni-Watts, un catalizador híbrido de Ni/TiO2 sintetizado utilizando partículas de TiO2 comerciales y un Ni/mTiO2 sintetizado usando partículas de TiO2 mesoporoso.Los catalizadores se sintetizaron usando un baño convencional de electrodeposición Ni-Watts. Parte de ese baño de Ni-Watts se separó para preparar un baño de Ni/TiO2 modificado para electrodepositar los catalizadores híbridos Ni/TiO2 y Ni/mTiO2. Para ello, se añadieron 0,2 g del polvo de TiO2 a 65 ml del baño Watts.La síntesis de ambos catalizadores se realizó por electrodeposición sobre un electrodo de Ni comercial. Ambas síntesis de catalizadores se llevaron a cabo en una celda electroquímica de dos electrodos termostatizada a 50 ºC, utilizando un contraelectrodo de níquel masivo de alta área. Los electrodos se caracterizaron electroquímicamente en KOH 1 M mediante voltamperometría cíclica (entre 0,1 y 1,5 V frente a SCE), cronoamperometría de 4 h a -1,5 V (vs SCE) y espectroscopia de impedancia electroquímica a diferentes potenciales.Se observaron cambios en la actividad catalítica y en la formación de hidruros superficiales de níquel. El catalizador de Ni/mTiO2 presenta una mayor actividad catalítica hacia HER y la presencia de TiO2 en la matriz de Ni inhibe la formación de hidruros de níquel.Se puede observar que la presencia de TiO2 en la matriz catalítica aumenta significativamente la actividad catalítica del níquel, que se incrementa aún más en el caso de las partículas de TiO2 mesoporosas. Esto puede deberse a un efecto electrónico sinérgico, y a un aumento en el área de superficie electroquímicamente accesible del electrodo de níquel.