ELECTRO-OXIDACIÓN DE ALCOHOLES CON CATALIZADORES TRIMETÁLICOS Pt-Pd-Cu SINTETIZADOS POR DESPLAZAMIENTO GALVÁNICO

A. ALVAREZ; J.M. SIEBEN; M.M.E. DUARTE

Córdoba

Congreso; 5to. Congreso Nacional - 4to. Congreso Iberoamericano HIDRÓGENO Y FUENTES SUSTENTABLES DE ENERGÍA - HYFUSEN 2013; 2013

Comisión Nacional de Energía Atómica, Universidad Tecnológica Nacional y Universidad Nacional de Córdoba

Las pilas de combustible con membranas de intercambio protónico (PEMFC) alimentadas con combustibles líquidos (especialmente alcoholes), son en la actualidad de gran interés debido a su elevada densidad de energía, diseño simple y fácil manipulación y almacenamiento del combustible en forma segura. Sin embargo, para su comercialización masiva es necesario reducir la carga de catalizador en los electrodos y aumentar la selectividad de los mismos, sin afectar su actividad catalítica. En este trabajo se desarrolla y analiza la síntesis de un sistema trimetálico Cu@Pt-Pd con estructura ?core-shell? para la electro-oxidación de metanol y etanol en medio ácido. Los catalizadores fueron sintetizados en un proceso de dos etapas que involucra la deposición química de Cu sobre un carbón particulado activado por oxidación química con NaBH4 y el posterior desplazamiento galvánico del Cu por Pt y Pd a partir de soluciones de H2PtCl6 y PdCl2. La deposición es selectiva, ocurriendo sobre las partículas metálicas previamente depositadas (Cu) y no sobre el sustrato. Se obtienen nanopartículas, con distribución de tamaño relativamente estrecha, composición reproducible y elevada área superficial activa. Para evaluar el comportamiento de los catalizadores en la oxidación de los alcoholes se emplean las técnicas electroquímicas convencionales (voltametría cíclica y cronoamperometría). Las nanopartículas se caracterizan por difracción de rayos X (XRD), microscopía electrónica de barrido (SEM), microscopía electrónica de transmisión (TEM), mientras que su composición se determina por EDX y análisis ICP-AES. Se vincula la actividad catalítica con la morfología, composición, tamaño de partícula y área de los catalizadores preparados con respecto a un material comercial. En este trabajo se han sintetizado exitosamente catalizadores Cu@Pt-Pd con bajo contenido en metales nobles a temperatura ambiente. Se ha determinado que estos materiales exhiben una actividad catalítica mejorada con respecto al sistema comercial como resultado de la utilización más eficiente del Pt en el catalizador.