Modelado de electrocatalizadores para la reacción de reducción de oxígeno a partir de primeros principios

ERICA SCHULTE

Santa Fe

Jornada; XIX- ENCUENTRO DE JOVENES INVESTIGADORES DE LA UNIVERSIDAD NACIONAL DE LITORAL; 2015

p { margin-bottom: 0in; direction: ltr; color: rgb(0, 0, 0); orphans: 2; widows: 2; }p.western { font-family: "Arial",sans-serif; font-size: 12pt; }p.cjk { font-family: "Times New Roman",serif; font-size: 12pt; }p.ctl { font-family: "Arial",sans-serif; font-size: 10pt; }a:link { color: rgb(0, 0, 255); }La reacción de reducción deoxígeno (orr), definida en medio ácido como O2 +4 H+ → 2 H2O, es una de las reacciones más estudiadasen el área de la electroquímica principalmente por su rolpreponderante en variados procesos electroquímicos, entre ellossiendo la reacción que se verifica en el cátodo de prácticamentetodas las celdas de combustibles (FC) diseñadas en la actualidad. Eneste sentido la orr es uno de los aspectos de las FC que aúndeben ser mejorados en pos de mejorar su rendimiento y que así seafactible su desarrollo y uso masivo.Enel presente trabajo se desarrollan modelos teóricos para laevaluación de la actividad electrocatalítica de la orr sobrediferentes superficies electródicas (Pd-Au y Pt-Au), donde sefundamentó su elección partiendo de la hipótesis de que ciertasetapas elementales de la reacción podría verse más favorecidassobre un metal que en el otro. Elestudio está orientado en interpretar qué es lo que ocurre en laregión interfacial de los metales, con el argumento de que ensuperficies conteniendo más de un metal pueden existir interaccionesentre éstos que modifiquen la conducta de la región intermetálicapara al menos una de las etapas de dicha reacción.Lainvestigación se basó en la teoría de la funcional densidad (DFT)para analizar los procesos de difusión, adsorción y/o disociaciónde especies participantes de la orr, donde se calcula laenergía de adsorción de dichas especies en los diferentes sitios delas superficies metálicas mixtas Pd-Au y Pt-Au, determinándose asíun orden de estabilidad de las mismas.Laconjugación de estos datos, sumado al análisis de las densidades deestados (DOS) y la evaluación de las barreras energéticas de lasetapas de reacción intervinientes, permiten tener una idea globaldel posible camino de reacción en una superficie bimetálica modelo.p { margin-bottom: 0.1in; line-height: 120%; }