Síntesis y Caracterización de Óxidos de Grafeno Modificados con N, S Y P Como Electrocatalizadores para la Reacción de Reducción de Oxígeno.

N. MONGE; M. ZENSICH; G. PLANES; E. PASTOR; G. MORALES

Rio Cuarto

Encuentro; Sexto Encuentro de Física y Química de Superficies; 2014

La reacción de reducción de oxígeno (ORR) es probablemente la reacción más importante en los procesos vitales. A la vez, es de gran importancia tecnológica en sistemas de almacenamiento (baterías litio-aire) y conversión de energía (celdas de combustibles). Normalmente, la cinética de la ORR es muy lenta. Con el fin de acelerar la cinética para llegar a un nivel práctico utilizable, se necesita un cátodo catalizador para la ORR. En el estado actual de la tecnología, los catalizadores más prácticos están basados en platino. Debido a que estos catalizadores son demasiado caros para ser comercialmente viables, la investigación en los últimos decenios se ha centrado en el desarrollo de catalizadores alternativos, incluidos catalizadores basados en materiales carbonosos libres de metales. En los últimos años, el grafeno y sus derivados funcionales han despertado un gran interés en todo el mundo, debido a su espesor monoatómico y estructura bidimensional (2D) flexible, propiedades que combinadas ofrecen un área especifica excepcionalmente alta a la que se le suma propiedades físicas y químicas únicas. Recientemente se ha demostrado que los grafenos dopados con nitrógeno en ausencia de metales pueden actuar como eficaces electrocatalizadores para la ORR. En este trabajo se reportan distintos métodos de modificación de oxido de grafeno (GO) con grupos conteniendo nitrógeno, azufre y fósforo. Estos materiales fueron caracterizados por espectroscopia FTIR y UV-visible, SEM-EDS y AFM. Finalmente se presentan resultados preliminares de su comportamiento como catalizadores frente a la ORR en medio acuoso.