Composites de níquel y carburos de Mo o Ni para la producción de hidrógeno electro- y fotoelectroquímicos

A.LOIACONO; JUAN CARLOS CALDERÓN; GABRIELA LACCONI; ESTEBAN FRANCESCHINI

Congreso; XXVI Congreso de la Sociedad Iberoamericana de Electroquímica; 2024

SIBAE

Composites de níquel y carburos de Mo o Ni para la producción de hidrógeno electro- y fotoelectroquímicoAntonella Loiacono1, Juan Carlos Calderón2, Gabriela Lacconi1, Esteban Franceschini1, Elena Pastor21INFIQC, Departamento de Fisicoquímica, Facultad de Ciencias Químicas, Universidad Nacional de Córdoba CONICET, X5000, Córdoba, Argentina.2Instituto Universitario de Materiales y Nanotecnología, Departamento de Química, Universidad de La Laguna (ULL), La Laguna, Tenerife, Españae-mail: epastor@ull.edu.esEl desarrollo de electrodos de materiales asequibles y abundantes en la tierra puede impulsar la generación masiva de hidrógeno mediante la electrólisis de agua. En este contexto, el níquel es una alternativa a los metales nobles para la reacción de evolución de hidrógeno (REH). Aunque es se emplea ampliamente en electrolizadores alcalinos, el níquel presenta la desventaja de perder su actividad a largo plazo [1]. Una estrategia para mejorar dicha actividad consiste en formar aleaciones o composites con otras especies. Recientemente, los carburos de metales de transición se han probado como catalizadores para la REH debido a su estructura electrónica similar a los metales del grupo del platino, su buena estabilidad y su alta conductividad eléctrica [2]. En este trabajo, se presentan composites de níquel y Mo2C o TiC (NiMo2C o NiTiC, respectivamente) como catalizadores para la REH en medio alcalino. Estos materiales se obtienen mediante electrodeposición, incorporando las partículas de carburos en un baño convencional de níquel Watts. Se usaron técnicas electroquímicas como la voltamperometría cíclica y la cronoamperometría fueron para evaluar la actividad hacia esta reacción. La espectrometría de masas diferencial electroquímica (DEMS) se aplicó para estudiar los parámetros cinéticos y termodinámicos, incluyendo el potencial de inicio de reacción y la pendiente de Tafel. También se estudió su fotoelectroactividad irradiando los electrodos con luz visible.Los electrodos de NiMo2C y NiTiC (Figura 1a) muestran una mayor densidad de corriente, menor potencial de inicio de reacción (Figura 1c) y mayor corriente fotoelectroquímica (Figura 1b) que un electrodo de níquel Watts. Se puede concluir que la incorporación de Mo2C o TiC al baño de níquel Watts es una estrategia efectiva para mejorar el efecto catalítico en la REH. Figura 1. a) Micrografias de los materiales de Ni. b) Cronoamperogramas con y sin irradiación. c) Voltamperograma y masograma lineal de barrido obtenidos con DEMS.Referencias [1]M. Gong, DY.Wang, CC. Chen, BJ. Hwang, H. Nano Res, 9 (2016) 28–46. [2]Y. Liu, TG. Kelly, JG. Chen, WE. Mustain. ACS Catal, 3 (2013)1184–1194Agradecimientos Los autores agradecen a los proyectos PCI2020-112249 y PDI2020-117586RB-100 financiados por MCIN/AEI/10.13039/501100011033.