SÍNTESIS DE ELECTROCATALIZADORES DE Pt PARA PEMFC. ESTUDIO DEL EFECTO DEL SOPORTE DE CARBONO

A. CONTRERAS; A. BONESI; S.G. RAMOS; R. CALZADA; G.A. ANDREASEN; D.R. BARSELLINI; W.E. TRIACA; M.B. LOMBARDI; A. SCIAN

Buenos Aires

Congreso; XIX Congreso Argentino de Invest fisicoquimica y quimica inorgánica; 2015

AAIFQ

En el estado del arte de las PEMFC, el electrocatalizador usualmente utilizado es Ptsoportado sobre Vulcan XC72. No obstante, la lenta cinética de la ORR sobre estasuperficie limita su eficiencia en la conversión de energía, por lo que el desarrollo denuevos electrocatalizadores es de vital importancia. El desempeño de unelectrocatalizador depende, entre otros factores, de la interacción entre el catalizador yel soporte1,2. En este trabajo se presentan los resultados de la síntesis de NP`s de Pt,mediante el método de polioles, soportadas sobre un carbono nanoporoso quedenominaremos SiO2-C, cuya síntesis ya ha sido reportada3, y sobre Vulcan XC72,para comparación. El precursor, H2PtCl6.6H2O, es disuelto en una solución alcalina deetilenglicol (EG). A continuación, se añade la cantidad necesaria de carbono y lareacción es llevada a cabo a 140 ºC en reflujo durante 2 h. La suspensión obtenida esfiltrada, lavada con etanol y agua a 60 ºC. El sólido obtenido es llevado al horno ysecado a 160 ºC durante 24 h. Los materiales de carbono y los electrocatalizadoressintetizados fueron caracterizados por XRD, SEM, EDX y Voltamperometría Cíclica(VC). La actividad electrocatalítica de los materiales para la ORR se estudió mediantemedidas potenciodinámicas con electrodos porosos. La caracterización mediante XRDdel material SiO2-C ya ha sido reportada3, observándose la banda perteneciente alespaciado basal de los planos de grafito y la banda perteneciente al espaciado de lasuniones C-C de los hexágonos que forman los planos basales del grafito, sugiriendouna estructura subgrafítica no cristalina como microestructura dominante. En losespectros de XRD de los catalizadores se obtuvieron bandas a 39,8º, 46,2º, 68,1º,81,4º y 86,7º, correspondientes a las fases cristalinas de Pt (111), (200), (220), (311) y(222), las cuales son características de una estructura cristalina fcc. Las VC de lasNP´s exhiben corrientes pico bien definidas entre 0V y 0,2V vs RHE, características delos procesos de adsorción y desorción de hidrógeno sobre superficies de Ptpolicristalinas. Mediante estas VC se pudo determinar el área específicaelectroquímicamente activa de las NP´s (ECSA), resultando mayor para las NP´ssoportadas sobre el material SiO2-C. Finalmente, los estudios en electrodos porososmostraron diferencias en la actividad catalítica para la ORR sobre las NP´s soportadasen SiO2-C. Se realizarán estudios complementarios para determinar si estasdiferencias se deben únicamente a la mayor ECSA, producto de la mayor áreasuperficial de este material3, o a un tipo de interacción fisicoquímica entre el soporte ylas NP´s.