Catalizadores Cu@Pt-Ru para la electro-oxidación de alcoholes. Influencia del sustrato carbonoso

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

Rosario

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

Asociación Argentina de Materiales - Universidad del Litoral

En el presente trabajo se analizó la influencia de distintos sustratos carbonosos utilizados para la preparación de catalizadores trimetálicos Cu@Pt-Ru con estructura core-shell en la electro-oxidación de metanol y etanol en medio ácido. Los materiales carbonosos utilizados como soporte fueron: carbón grafitizado (CG, VulcanXC72-R®, Cabot), carbón grafitizado activado por oxidación química (CGA), carbón jerárquico carbonizado a 1000ºC (CJ) y nanotubos de carbonode pared múltiple funcionalizados (NTA) y sin funcionalizar (NT) (Aldrich). Los  electrocatalizadores core-shell Cu@Pt-Ru soportados fueron sintetizados mediante un proceso de dos etapas que involucra una reacción de desplazamiento galvánico. Inicialmente, se obtuvieron nanopartículas de Cu depositadas sobre el sustrato carbonoso por reducción química de iones Cu2+ con NaBH4. Luego, las partículas Cu@Pt-Ru fueron preparadas mediante reemplazo galvánico parcial de los átomos de Cu por iones Pt4+ y Ru3+. La actividad catalítica de los electrodos se evaluó por técnicas electroquímicas, tales como voltametría cíclica (VC) y cronoamperometría (CA). La distribución y el tamaño de partícula, y la morfología superficial se analizaron por microscopia SEM y TEM; mientras que la estructura cristalina se caracterizó por difracción XRD. Además, por análisis de EDX e ICP-AES se determinó la composición de los catalizadores. Los resultados indicaron que el sistema Cu@Pt-Ru/CG es el electrodo más activo para la  oxidación de los alcoholes, siendo el catalizador preparado con NT el material menos activo. Los resultados pueden ser atribuidos a las diferencias en el tamaño de partícula y a la dispersión de las partículas, y también a la aglomeración de partículas.