PREPARACIÓN ELECTROQUÍMICA DE CATALIZADORES NANOESTRUCTURADOS DE Pt Y Pt-Ru PARA LA OXIDACIÓN DE ALCOHOLES

J.M. SIEBEN; M.M.E. DUARTE

Córdoba

Congreso; XVII Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2011

Universidad Nacional de Córdoba

La actividad de un electrocatalizador soportado depende principalmente de la dispersión del componente activo en la superficie de un sustrato conductor inerte (generalmente carbono). La utilización efectiva del catalizador sólo puede lograrse si las partículas metálicas se encuentran homogéneamente dispersas en el sustrato inerte y presentan el tamaño, la forma y la rugosidad adecuados. La preparación de catalizadores nanoestructurados por el uso de técnicas electroquímicas es muy ventajosa debido a: i) simplicidad de los técnica empleada, ii) bajo costo de síntesis y iii) alta pureza y uniformidad del material (los métodos químicos producencatalizadores contaminados con los reactivos utilizados en su proceso de manufactura). Además, las características del catalizador (dispersión, composición, tamaño y morfología de las partículas) pueden ser controladas, en alguna medida, por la elección de la técnica empleada en el proceso de reducción ya que la densidad de corriente o el sobrepotencial determinan el número y tamaño de las nanopartículas. En el presente trabajo se estudia la influencia de las características estructurales de catalizadores nanoestructurados de Pt y Pt-Ru de diferente composición preparados por electrodeposición sobre nanotubos de carbono oxidados de pared múltiple (OMWCNTs).La deposición de los metales sobre el material de carbono se llevó a cabo empleando una técnica basada en la aplicación de pulsos potenciostáticos a partir de soluciones acuosas diluidas de H2PtCl6 y RuCl3 en medio ácido en relaciones de concentración entre los precursores metálicos de 1:0, 1:1, 1:2 y 1:3. Los materiales nanoestructurados fueron caracterizados por el uso de técnicas microscópicas y espectroscópicas (SEM, TEM, EDX y XRD). Las imágenes SEM muestran que los depósitos metálicos se encuentran conformados por aglomerados irregulares, de entre 25 y 100 nm, distribuidos uniformemente sobre el sustrato carbonoso. Por microscopia TEM se observa que dichos aglomerados se encuentran formados por nanopartículas, también de morfología irregular, de entre 5 y 7 nm. Por otra parte, el análisis EDX de las diferentes muestras indica que el contenido de Ru en los materiales bimetálicos varía entre 17 y 33 % at. (Pt0,83Ru0,17, Pt0,78Ru0,22 y Pt0,67Ru0,33),mientras que los ensayos XRD confirman la formación de aleaciones en el rango de composiciones estudiado.El comportamiento catalítico de los diferentes electrodos en la electro-oxidación de metanol (MEOH), etanol (EtOH) y etilenglicol (EG) fue evaluado por medio de ensayos de voltametría cíclica (VC) y cronoamperometría (CA). El catalizador más activo para la oxidación de los alcoholes en el rango de potenciales de interés para aplicación en celdas de combustible (0,2-0,5 V vs. ECS) es el de mayor contenido de Ru.