Catalizadores Cu@Pt-Ru y Cu@Pt-Pd con estructura core-shell para la electro-oxidación de alcoholes

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

Rosario

Simposio; 14° SAM-CONAMET XIII IBEROMAT XIII Simposio MATERIA; 2014

Asociación Argentina de Materiales - Universidad del Litoral

En este trabajo se analiza la actividad catalítica de sistemas trimetálicos Cu@Pt-Me (Me: Ru, Pd) con estructura core-shell y distintas composiciones. Los catalizadores soportados, sobre carbón Vulcan XC-72R oxidado, se prepararon mediante el desplazamiento galvánico parcial de átomos de Cu por iones de Pt y Ru o Pt y Pd. Las características y propiedades de los catalizadores (composición, morfología, estructura, etc) fueron estudiadas por SEM, TEM, EDX, XRD, ICP-AES. Además, se usaron las técnicas electroquímicas convencionales voltametría cíclica (VC) y por ensayos cronoamperométricos (CA), a diferentes potenciales, para analizar la actividad catalítica en la electro-oxidación de metanol y etanol en medio ácido. Se observó que los catalizadores sintetizados poseen elevada área superficial activa, pequeño tamaño promedio de partícula y distribución homogénea de los metales sobre el soporte carbonoso. Los estudios de microscopía de transmisión (TEM) muestran que los depósitos metálicos están formados porpartículas con tamaño entre 2,5 y 4 nm, distribuidas homogéneamente sobre la superficie del carbón. La composición de las partículas fue determinada por EDX e ICP-AES, mientras que la formación de estructura core-shell fue confirmada por ensayos de XRD. El contenido de platino se consideró como parámetro de comparación entre los distintos sistemas.Los resultados obtenidos muestran que los catalizadores ternarios tipo ?core-shell? (Cu@Pt-Me) con bajo contenido de Pt, preparados por el método descripto, presentan elevada resistencia al envenenamiento con CO y una actividad catalítica para la oxidación de los alcoholes superior con respecto al catalizador comercial C/Pt-Ru con mayor contenido en peso de los metales nobles.Además, los ensayos electroquímicos demostraron que los catalizadores sintetizados presentan mejor actividad catalítica para la oxidación de EtOH que de MeOH.