Evidencias del efecto sinergetico en electrodos bimetalicos M-Au (M = Pt, Rh, Pd) frente a la reaccion de reduccion de oxigeno

MAURICIO ARCE; PAOLA QUAINO; FERNANDEZ, JOSE LUIS

Bariloche

Encuentro; XIV Encuentro de Superficies y Materiales Nanoestructurados; 2014

Conicet, CNEA,INN,Fundacion Balseiro

La reaccion de reduccion de oxigeno (orr) es una de las reacciones electroquimicas mas estudiadas principalmente dado a que es la reaccion que se verifica en el catodo de la mayoria de las celdas de combustible diseñadas en la actualidad. Debido a su cinetica muylenta, aun en el mejor electrocatalizador conocido en la actualidad (Pt), se han realizados numerosos esfuerzos para poder mejorar la respuesta electrocatalitica en los catodos de las celdas de combustible. Una de estas aproximaciones involucra el empleo de catalizadores bimetalicos, constituidos generalmente por al menos unmetal noble. En este contexto, el presente trabajo se centra en el estudio cinetico de la reaccion de reduccion de oxigeno en ensambles de nanoparticulas de Pt, Rh y Pd, generados por sputtering, soportados sobre microelectrodos de Au. Las curvas de polarizacion para la orr fueron analizadas y ajustadas en base a la resolucion rigurosa del mecanismo de reaccion completo (involucrando las rutasdirecta e indirecta). A partir de los parametros cineticos, y en base a la modificacion de la linea de contacto entre los metales, es posible establecer las rutas mas preponderantes para cada region de sobrepotencial en cada uno de los sistemas. Los resultados indican que las combinaciones metalicas estudiadas interaccionan de manerapositiva frente a la orr, observandose que a medida que la linea de contacto entre los metales aumenta, la ruta directa (adsorcion disociativa de oxigeno) se hace dominante frente a la ruta indirecta. Estos resultados fueron complementados realizando el estudio del sistema Pt-Au mediante Teoria de Funcional Densidad (DFT), en donde se evidencia que la presencia de Au beneficia el proceso deescision del enlace O-O con lo cual estos sistemas podrian ser potenciales electrocatalizadores a usar en celdas de combustible.