INFLUENCIA DEL SUSTRATO CARBONOSO EN LA PREPARACIÓN DE CATALIZADORES CU@PT-RU PARA LA ELECTRO-OXIDACIÓN DE ALCOHOLES

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

Buenos Aires

Congreso; XIX Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2015

CNEA, UBA, UNSAM

En el presente trabajo se analiza 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 son: carbón grafitizado (CG) (VulcanXC72-R®, Cabot) sin tratamiento previo, carbón grafitizado activado por oxidación química (CGA), carbón jerárquico (carbonizado a 1000ºC) (CJ) y nanotubos de carbono de pared múltiple funcionalizados (NTC) y sin funcionalizar (NT) (Aldrich).La síntesis de los catalizadores Cu@Pt-Ru involucra un proceso de dos etapas: 1) reducción química de iones Cu2+ para generar nanopartículas de Cu depositadas sobre los sustratos carbonosos y 2) posterior reemplazo galvánico parcial de las nanopartículas de Cu por Pt y Ru usando soluciones acuosas diluidas de H2PtCl6 y RuCl3. La actividad catalítica de los electrodos es evaluada por voltametría cíclica (VC) y por ensayos cronoamperométricos (CA). La morfología superficial, el tamaño y distribución de tamaño de partículas son analizados por microscopia electrónica de barrido (SEM) y de transmisión (TEM), la estructura cristalina de los depósitos es caracterizada por difracción de rayos X (XRD). La composición se analiza por espectroscopia de dispersión de energía de rayos X (EDX) y se utiliza espectroscopia de absorción atómica por plasma acoplado inductivamente (ICP-AES) para determinar la masa de los distintos metales.Los resultados indican que el sistema Cu@Pt-Ru/CG es el más activo para la oxidación de estos alcoholes, siendo el menos activo el catalizador preparado con NT (Tabla 1). Las diferencias son bastante significativas, a pesar de que el análisis por EDX determinó para todos los catalizadores una proporción de Pt a Ru de entre 0.86 y 1,0. El análisis por TEM y las medidas electroquímicas permite atribuir la tendencia observada a variaciones en la dispersión y tamaño de las nanopartículas depositadas sobre los distintos sustratos y al área superficial electroactiva de cada material.