Deposición a subpotencial de Cd sobre nanoestructuras de Ag soportadas en HOPG y su caracterización

RUBÉN E. AMBRUSI; SILVANA G. GARCÍA

Rosario

Congreso; XVIII Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica(Cafqui2013); 2013

Introducción: La formación de estructuras metálicas de baja dimensionalidad (monocapas metálicas, aleaciones superficiales y nanocristales) ha sido siempre un tema de gran interés en electroquímica, dadas las potenciales aplicaciones de este tipo de estructuras en el desarrollo de materiales electrocatalizadores, recubrimientos, sensores, etc. [1,2]. En particular, la formación de nanopartículas bimetálicas distribuídas sobre un sustrato conductor, constituye una forma de obtener electrodos modificados con mejores propiedades electrocatalíticas que los metales individuales, debido a sus propiedades electrónicas y químicas diferentes. En algunos casos, estas nanoestructuras se pueden depositar a subpotencial, logrando una deposición selectiva sobre nanocristales preexistentes y conformando el par bimetálico. Objetivos: El objetivo del presente trabajo es la deposición a subpotencial de Cd sobre nanopartículas de Ag formadas previamente sobre un sustrato de grafito pirolítico altamente orientado (HOPG), utilizando técnicas electroquímicas convencionales. La caracterización y la distribución de las nanoestructuras obtenidas se efectuaron mediante microscopía por fuerzas atómicas (AFM) ex-situ. Resultados: Los resultados de voltametría cíclica indicaron que los potenciales a los cuales se inicia la electrodeposición de Ag y Cd sobre HOPG están suficientemente separados, siendo factible la deposición inicial de Ag y posteriormente la de Cd. La deposición de Ag sobre HOPG fue realizada a sobretensiones intermedias mediante la técnica de simple pulso potenciostático. Las imágenes de AFM mostraron partículas de tamaños pequeños y distribuídas uniformemente sobre la superficie del sustrato. En una segunda etapa, empleando como electrodo el sustrato modificado Ag/HOPG, se formaron cristales de Cd en la zona de subpotencial, logrando la deposición en forma selectiva sobre las estructuras de Ag preexistentes. El análisis estadístico de las imágenes de AFM, revela un tamaño medio mayor de los depósitos formados, lo que evidencia que el Cd se deposita preferencialmente sobre la Ag. Las curvas de desorción anódicas presentan cambios en los picos observados en la región de subpotenciales, posiblemente debido a la formación de una aleación superficial Ag-Cd. Conclusiones: Se prepararon nanopartículas bimetálicas de Ag-Cd sobre HOPG por electrodeposición secuencial de ambos metales. Primeramente se obtuvieron las partículas de Ag sobre el sustrato, presentando distribuciones de tamaño pequeñas y uniformes. Usando este electrodo modificado se logró la deposición selectiva de Cd sobre las estructuras de Ag existentes, debido a la fuerte energía de interacción entre ambos metales (deposición a subpotencial). En base a los resultados obtenidos es posible sugerir la formación de una aleación superficial Ag-Cd.