INFLUENCIA DEL MATERIAL SOPORTE EN EL COMPORTAMIENTO ELECTROCATALÍTICO DE NANOPARTÍCULAS Ni@Pt-Pd PARA LA OXIDACIÓN DE ETANOL EN MEDIO ALCALINO

RODRIGO CASTAGNA; JUAN MANUEL SIEBEN; MARTA DUARTE; DEICY BARRERA; KARIM SAPAG; JOSE J ARROYO GOMEZ; ANDREA ALVAREZ

Bahía Blanca

Congreso; IX Congreso Argentino de Ingeniería Química; 2017

PLAPIQUI

En el presente trabajo se estudió la influencia del material soporte en la actividad catalítica de nanopartículas trimetálicas Ni@Pt-Pd con estructura ?core-shell? para la oxidación de etanol en medio alcalino. Las nanopartículas trimetálicas fueron sintetizadas en un proceso de dos etapas. Los materiales carbonosos utilizados en este trabajo fueron: i) carbón mesoporoso sintético (CMK3),ii) biocarbón obtenido a partir de cascara de maní (GW12/40) y iii) dos biocarbones obtenidos a partir de carozos de durazno (Ecot-DAF y Ecot-MAF); con superficies específicas (SBET) entre 800 y 1500 m2 g-1 y volumen total de poro entre 0,37 y 1,32 cm3 g-1. La estructura cristalina de los electrocatalizadores fue estudiada por XRD, mientras que la composición y contenido de los metales en las muestras fueron evaluados por EDX y análisis ICP-AES. La composición superficial de las nanopartículas fue determinada por XPS. Por otro lado, la actividad catalítica de los materiales preparados en la electro-oxidación de etanol en medio alcalino fue evaluada por voltametría cíclica (VC) y cronoamperometría (CA), a diferentes potenciales. Los estudios TEM mostraron que los depósitos metálicos están formados por nanopartículas irregulares con diámetros entre 3,7 y 5,7 nm, distribuidas homogéneamente sobre la superficie de los materiales carbonosos. Se determinó que el contenido de Pt, Ni y Pd en todas las muestras es de aproximadamente 65, 10 y 25 % at., respectivamente. La formación de estructuras ?core-shell? se confirmó mediante el análisis de los resultados obtenidos de los ensayos de difracción de rayos X, EDX y XPS. Los ensayos electroquímicos mostraron que los catalizadores ternarios tipo ?core-shell? (Ni@Pt-Pd) sintetizados por el método descripto, presentan elevada resistencia al envenenamiento con CO y una actividad catalítica parala oxidación de etanol en medio alcalino superior con respecto a un catalizador comercial Pt-Ru/C con mayor contenido en peso de los metales nobles, en especial los catalizadores Ni@Pt-Pd/CMK-3 y Ni@PtPd/GW12/40 que exhibieron una actividad catalítica dos veces mayor a la del sistema comercial a bajos sobrepotenciales.