Conferencias de la Universidad Nacional de Córdoba, Congreso Internacional de Metalurgia y Materiales

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ELECTROCATALIZADORES NANOESTRUCTURADOS DE PT PARA CELDAS DE COMBUSTIBLE DE BAJA TEMPERATURA
Silvina Gabriela Ramos, Gustavo G. Andreasen, Walter E. Triaca

Última modificación: 30-07-2016

Resumen


El Pt es un efectivo electrocatalizador para las reacciones electródicas involucradas en celdas de combustible (CC) de hidrógeno/oxígeno de membrana intercambiadora de protones (PEM), particularmente la reacción de electrorreducción de oxígeno (RRO). Esta reacción representa una de las principales limitaciones en CC de hidrógeno/oxígeno que operan a baja temperatura, debido a su cinética lenta. Para asegurar su máxima utilización, los electrocatalizadores de Pt se dispersan como nanopartículas sobre soportes carbonosos. Es importante considerar la morfología y orientación cristalográfica del metal disperso para comprender el efecto de la estructura superficial de los electrocatalizadores sobre la cinética de las reacciones electrocatalíticas. Se conoce que la RRO en medio ácido depende fuertemente de la morfología superficial de Pt en un amplio rango de sobrepotenciales, siendo favorecida sobre nanopartículas de Pt facetadas tipo-(111). En este trabajo se presenta la preparación y caracterización de electrocatalizadores de Pt facetados, soportados sobre carbón de alta área superficial, con morfología bien caracterizada y definida para usos en CC PEM. El procedimiento involucra la aplicación de una onda cuadrada de potencial repetitiva en ácido cloroplatínico a 25°C, entre límites de potencial inferior y superior de -0,2V y 1,2V, respectivamente, que favorece la formación y crecimiento de nanopartículas de Pt facetadas con orientación cristalográfica preferencial sobre soportes conductores. Se evalúa la influencia del tiempo de electrodeposición sobre las características de los electrocatalizadores de Pt facetados. Se determinó tamaño, distribución, cantidad, morfología y orientación cristalográfica preferencial de los electrocatalizadores de Pt facetados para diferentes tiempos de electrodeposición. La carga neta para el proceso de electrodeposición se determinó mediante un culombímetro electrónico y la cantidad de Pt electrodepositado fue medida por un método espectrofotométrico. Los estudios de caracterización mediante SEM, TEM, XRD y voltamperometría cíclica, revelan la presencia de nanopartículas de Pt altamente facetadas con predominio de la orientación cristalográfica preferencial tipo-(111).


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