-Estudio de la Reacción de reducción de oxígeno (RRO) sobre electrodos de óxidos semiconductores.

F.A. FILIPPIN, L.B. AVALLE, E. SANTOS

Salta ,Argentina

Congreso; XVI Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica.; 2009

Asociación Argentina de Investigación Fisicoquímica (AAIFQ)

El estudio detallado de la {RRO} es de gran importancia en el desarrollo de los materiales que se emplean en los c´atodos de las celdas de combustible  [1, 2].En la actualidad se est´an investigando una gran variedad de materiales con este prop´osito. Por ejemplo, las celdas de membrana (PEMFC) utilizan principalmente matrices de carbono de alta ´area superficial modificado con platino altamente dispersado. El desarrollo de catalizadores no s´olo requiere de la determinaci´on de sus propiedades electrocatal´iticas, sino que adem´as se requiere del estudio cuantitativo detallado de los intermediarios de reacci´on utilizando las condiciones experimentales presentes en una celda de combustible en funcionamiento (temperatura, flujo, pH etc). En este trabajo se presentan estudios electroqu´imicos de la {RRO} sobre electrodos de Ti/TiO2 en 0,010 M HClO4 y KClO4, modificados con diferentes concentraciones de Pt y a diferentes espesores de ´oxido finales con el objetivo de encontrar las condiciones ´optimas de preparaci´on de este electrocatalizador. Se aplicaron diferentes potenciales positivos al electrodo de titanio met´alico para formar ´oxidos de distintos espesores finales. Se realizaron mediciones de Voltametr´ia C´iclica (VC), Espectroscop´ia de Impedancia Electroqu´imica (EIS) y Pulsos de Potencial (PP) a diferentes potenciales aplicados y a potencial de circuito abierto, en soluci´on saturada con ox´igeno y en su ausencia. Se calcul´o la capacitancia del electrodo como una funci´on del potencial entre -0,50 y 1,0 V vs Ag/AgCl con el objetivo de obtener informaci´on acerca de la estructura de doble capa el´ectrica y el proceso de transferencia de carga de la {RRO}. Los datos obtenidos por EIS, en el intervalo de frecuencias desde 0,1 hasta 5.10{3} Hz, fueron ajustados con un circuito equivalente consistente de una resistencia en serie con una impedancia que contenia una resistencia y una capacidad en paralelo R(RC). Se observ´o una disminuci´on en los valores de resistencia de transferencia de carga Rct con el aumento en la concentraci´on de dopante. En el caso de los electrodos con bajo contenido de dopante, se observ´o un aumento en Rct con el aumento del espesor del ´oxido. Esta respuesta podr´ia estar implicando la generaci´on de estados electr´onicos como una consecuencia de la incorporaci´on del dopante en la pel´icula de ´oxido. Se observ´o un aumento de la capacidad del sistema en funci´on de la concentraci´on del dopante, siendo pr´acticamente independiente del espesor del ´oxido