Actividad electrocatalítica de ensambles de nanopartículas de rodio soportados en microelectrodos de oro frente a la reacción del electrodo de hidrógeno

M.A. BRITES HELU; J.L. FERNANDEZ; M.R. GENNERO DE CHIALVO; A.C. CHIALVO

La Serena

Congreso; XXI Congreso de la SIBAE; 2014

Sociedad Iberoamericana de Electroquímica (SIBAE)

La actividad electrocatalítica de nanopartículas (NPs) metálicas frente a diversas reacciones como la reacción del electrodo de hidrógeno (HER), continúa siendo una temática bajo profundo análisis. En tal sentido, si bien se piensa que habrían efectos relacionados con una variación de las propiedades electrónicas superficiales del metal, también es factible que estos se deban a la presencia de una gran proporción de junturas heteroatómicas (metal/soporte). De ahí que la utilización de ensambles de nanopartículas (ENPs) es ventajoso para este tipo de análisis, ya que si se ejerce un adecuado control en la fabricación de los mismos pueden regularse el tamaño y la extensión de las líneas interfaciales, y analizar sus efectos en el mecanismo de reacción. En este contexto, este trabajo presenta un estudio mecanístico de la HER sobre ENPs de Rh soportados sobre microelectrodos de oro (microENPs). Los microENPs de Rh fueron depositados sobre microelectrodos discos de oro (radio: a = 12,5 microm) mediante el método de sputtering de pulsos cortos, en el que se dispersaron NPs de este metal controlando la corriente (IS = 10 mA) y el tiempo de sputtering (entre 2 y 60 s). Las NPs fueron simultáneamente depositadas sobre HOPG para su caracterización morfológica mediante STM, que reveló NPs con geometría obloide achatada, con alturas no superiores a 1,5 nm. Los valores de a variaron entre 2 y 5 nm y los de la fracción de área activa (faa) variaron entre 10-3 y 0,7, dependiendo de las condiciones de sputtering. La HER fue analizada mediante curvas corriente-sobrepotencial de estado estacionario en soluciones de H2SO4 0,5 M saturadas con H2. El modelo cinético para correlacionar estas curvas fue similar al formalismo previamente desarrollado para electrodos rotantes de arreglos de NPs, y en este caso tiene en cuenta el transporte de masa a través de dos películas difusionales con flujos radiales. Se determinaron los parámetros cinéticos elementales, los que fueron relacionados con las dimensiones y cubrimiento de las NPs.