Electrodos de Pt Modificados con Monocapas Atómicas de Au, Estudio de su Efecto en la Electro-Oxidación de Metanol Mediante FTIR in situ

PAULA S. CAPPELLARI; GABRIEL A. PLANES; ELENA PASTOR; CESAR A. BARBERO; JONATHAN FLORES

Rosario

Congreso; XVIII Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2013

Asociación Argentina de Investigación Fisicoquímica

Introducción: Actualmente existe una gran demanda por fuentes energéticas que sean inocuas al medio ambiente, entre ellas se encuentran las celdas de combustible. Considerando que existen importantes obstáculos para la producción, el almacenamiento y el transporte de hidrógeno, las celdas de combustible de metanol directo o de ácido fórmico (DMFC, DFAFCs) están ganando una creciente atención. Por ello, la fabricación de electro-catalizadores eficaces para la electro-oxidación de metanol es de vital importancia para la comercialización de DMFC. El objetivo final de desarrollar un catalizador heterogéneo ideal es el de manipular y estabilizar el sitio activo en la escala atómica sobre un sustrato adecuado basándose en una clara comprensión del mecanismo catalítico, el efecto electrónico, y los ensambles atómicos específicos para los diferentes mecanismos de reacción. Una vía de reacción específica en una superficie catalítica requiere generalmente una disposición diferente de átomos superficiales. Objetivos: Modificar la superficie de un electrodo de Pt con monocapas atómicas de Au mediante deposición espontánea de cationes Au (III) sobre Pt policristalino. Estudiar, mediante FTIR in situ, el efecto de estas modificaciones superficiales en la reacción de electro-oxidación de metanol. Resultados: El método de deposición espontánea de Au permite controlar el recubrimiento de la superficie con facilidad. Se estudiaron dos recubrimientos superficiales de Au, bloqueando el 36 y el 73 % de los sitios activos para la adsorción de Hidrógeno. A partir de los espectros obtenidos se deduce que el potencial de electrooxidación de una monocapa de COads es fuertemente sensible al grado de recubrimiento de Au. El análisis equivalente para metanol demuestra que la modificación con Au incrementa la actividad de los sitios activos de Pt libre. Conclusiones: La presencia de sítios superficiales bloqueados por adatomos de Au facilita la eliminación de COads, y este hecho se refleja en una mejora de lasdensidades de corriente obtenidas para la electrooxidación de metanol.