Adatomos metalicos sobre electrodos de platino:efecto sobre la reaccion del electrodo de hidrogeno (REH)

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

Santa Fe

Congreso; XXIV Congreso Argentino de Quimica; 2002

Facultad de Bioquimica y Cs. Biologicas (UNL)

Existe un consenso generalizado en que la REH se verifica sobre electrodos metálicos a través del mecanismo de Volmer-Heyrovsky-Tafel, involucrando hidrógeno adsorbido como intermediario de reacción. Por otra parte, la interacción adsorbato-adsorbente juega un rol decisivo en la cinética de la REH, hecho que se refleja en la muy marcada diferencia de actividad electrocatalítica que caracteriza a los materiales electródicos. Un modo de modificar el comportamiento electroquímico de los materiales de electrodo es la adsorción de átomos metálicos en la superficie de reacción, los que producirán una modificación de la velocidad de reacción. Esto se debe por un lado al efecto puramente cinético originado en un proceso de bloqueo de sitios activos y por otro, dependiente del carácter donor o aceptor de los electrones de la especie adsorbida con respecto al sustrato, se produce una modificación electrónica de los sitios adyacentes a la especie adsorbida, la que afecta la capacidad de electroadsorción del hidrógeno. En el presente trabajo se estudia el efecto del cubrimiento superficial de platino policristalino con adátomos de metales (Bi, Cd o Te) que se caracterizan por su escasa o nula capacidad de adsorción de hidrógeno, sobre la reacción del electrodo de hidrógeno. Para ello se realizaron experiencias de electroadsorción a potenciales comprendidos entre (0.05 V - 0.90 V) a partir de soluciones de nitratos o sulfatos de los respectivos cationes en concentraciones de (0,0001 M - 0,1 M) en acido sulfurico 0.5 M. La cuantificación de la cantidad adsorbida fue realizada en medio ácido libre de cationes, mediante voltametría cíclica. Se determinó la dependencia del cubrimiento de adátomos adsorbidos con el potencial y se establecieron las condiciones para regular su cubrimiento superficial. Previamente al estudio de la actividad electrocatalítica de los electrodos modificados, se verificó el cumplimiento de dos requisitos esenciales para el estudio de la REH sobre este tipo de electrodos. El primero es que se verificó que en el medio electrolítico utilizado (acido sulfurico 0.5 M) estos electrodos definen el potencial reversible de hidrógeno, independientemente del cubrimiento de adátomos adsorbidos. El segundo requisito que se verifica es que tanto el cubrimiento de Bi, Cd o Te, no se ve afectado por la ocurrencia de la reacción de desprendimiento de hidrógeno en todo el dominio de sobrepotenciales usuales para este tipo de estudios cinéticos. El estudio de la actividad electrocatalítica de los electrodos modificados por adsorción de adátomos metálicos se realizó mediante la determinación de la dependencia corriente- potencial de estado estacionario en las inmediaciones del potencial de equilibrio. Ello permitió evaluar la resistencia de polarización, y a partir de esta información caracterizar el efecto de los adátomos irreversiblemente adsorbidos sobre la REH.