Adsorción irreversible de Cu sobre Platino Policristalino: efecto sobre la HER

QUAINO, PAOLA MONICA; GENNERO DE CHIALVO, MARIA ROSA; CHIALVO, ABEL CESAR

La Plata, Buenos Aires

Jornada; XI Jornadas de Jóvenes Investigadores de AUGM, I Encuentro de Jóvenes Investigadores de la UNLP; 2003

AUGM-Universidad Nacional de la Plata

La reacción del electrodo de hidrógeno (HER) resulta de interés tanto por su aplicación como reacción anódica en las celdas de combustible como por ser la reacción catódica en la electrólisis de agua para la producción de hidrógeno gaseoso. Numerosos trabajos relacionados con la adsorción de cobre sobre platino policristalino y su efecto sobre la HER han sido publicados. Sin embargo, un análisis detallado de las condiciones experimentales usadas permiten concluir que las mismas no son las apropiadas (catión Cu en solución, ausencia de hidrógeno disuelto, etc.), lo cual hace incierta cualquier conclusión que pueda haberse obtenido a partir de dichos resultados. En este contexto, el presente trabajo estudia el proceso de adsorción de dicho metal sobre platino y su efecto sobre la HER a través de la evaluación de la resistencia de polarización de equilibrio. Las experiencias de adsorción fueron llevadas a cabo sobre electrodos de Pt 99.999 %, en una celda electroquímica convencional de tres electrodos (celda A). El medio usado fue una solución de Sulfato de cobre 0,001 M en ácido sulfúrico 0.5 M, a 30 ºC y desgasado mediante burbujeo de nitrógeno. La adsorción se realizó en el rango de potenciales de [(-0.05) V - 0.6 V] referido al electrodo de hidrógeno en el mismo medio. Los tiempos de adsorción estudiados estuvieron comprendidos en el rango de (60 s - 900 s). La caracterización de los electrodos se realizó mediante voltametría cíclica en una celda utilizada exclusivamente para tal fin (celda B), en ácido sulfúrico 0.5 M libre del catión Cu operando a 30 °C y con burbujeo permanente de nitrógeno. La cuantificación del Cu(ad) se realizó a partir de la carga voltamétrica de H(ad) en presencia y ausencia de átomos adsorbidos, lo que permite obtener los valores del cubrimiento superficial. Los estudios relacionados con la HER se llevaron a cabo alrededor del potencial de equilibrio en la celda B, previa verificación de la pureza de la solución. El rango de sobrepotenciales fue [(-0.05) V - 0.02 V], saturando el medio con hidrógeno. Los cubrimientos analizados fueron entre (0.3 - 0.65). Se encontró que la actividad electrocatalítica para la HER sobre electrodos de Pt no se modifica por variaciones del grado de cubrimierto por adátamos de cobre.