Desarrollo de electrodos nanoparticulados para estudios cinéticos

M.A. MONTERO; M.R. GENNERO DE CHIALVO; A.C. CHIALVO

Tandil (Buenos Aires)

Congreso; XV Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2007

Asociación Argentina de Investigación Fisicoquímica AAIFQ

El estudio de la cinética de la reacción de oxidación de hidrógeno (hor) está fuertemente condicionado por la difusión del hidrógeno molecular hacia la superficie electródica. Por lo tanto, para evaluar los parámetros cinéticos que caracterizan la hor se requiere que de alguna forma se discrimine la contribución activada de la difusional. Para tal fin se ha recurrido al electrodo de disco rotante con el objetivo de incrementar la densidad de corriente límite difusional y de este modo hacer posible la determinación de las constantes cinéticas [1]. Más recientemente, a partir de resultados obtenidos por Kucernak [2] con microelectrodos de diferente radio fue posible mejorar la evaluación de los parámetros cinéticos elementales [3]. Estos resultados alientan a desarrollar nanoelectrodos que permitan no solo acceder a los parámetros cinéticos, sino que además puedan ser aprovechados para valorar el efecto del tamaño de la nanopartícula sobre la cinética de la hor. Continuando con estudios previos [4] se propone desarrollar electrodos de nanopartículas de electrocatalizador dispersos sobre una superficie lisa (no porosa) conductora y con escasa o nula actividad electrocatalítica frente a la hor. Asimismo se busca que las nanopartículas se encuentren distantes entre sí con el objetivo de que cada una de ellas se comporte como un nanoelectrodo con difusión semiesferica, asegurándose así valores de la densidad de corriente límite suficientemente elevados (> 1 Acm-2). Para tal fin se recurrió a la electrodeposición de platino desde una solución de ácido cloroplatínico 10-3 M en medios ácido 0.1 M, sobre electrodos de carbón HOPG y GC. En primer lugar se aplicó un potencial de 1 V (vrs. Ag/AgCl) con el objetivo de oxidar los grupos funcionales que podrían estar presentes en la superficie del carbón, luego se aplicó un pulso de potencial (-0.24 < EN / V < -0.18 y t < 5 ms) para producir el proceso de nucleación seguido de otro pulso a un potencial (0 < EC / V < 0.100 y 1 < t/s < 60) donde tiene lugar el correspondiente crecimiento del núcleo. El electrodepósito de partículas obtenido fue caracterizado mediante microscopía electrónica de barrido, microscopia de efecto túnel y fuerza atómica y voltametría cíclica. Referencias: [1] P.M. Quaino, M.R. Gennero de Chialvo y A.C. Chialvo, Phys. Chem. Chem. Phys. 6 (2004) 4450 - 4455. [2] S. Chen, A. Kucernak, J. Phys. Chem. B, 108 (2004) 13984 -13994. [3] P.M. Quaino, J.L. Fernandez, M.R. Gennero de Chialvo y A.C. Chialvo J. Mol. Catalisis A: Chemical 252 (2006)      156 - 162. [4] P.M. Quaino, M.R. Gennero de Chialvo, M.E. Vela, R.C. Salvarezza, J. Argen. Chem. Soc. 93 (2005) 215-224.