Última modificación: 30-07-2016
Resumen
La presencia de CO en el ánodo de una celda de combustible tipo PEM (Proton Exchange Membrane Fuel Cells) constituye un inconveniente en el desarrollo y posterior funcionamiento del dispositivo debido a la rápida pérdida de actividad (envenenamiento) del catalizador, generalmente platino, debido a la fuerte adsorción de CO sobre la superficie, lo que inhabilita los sitios activos ocasionando un descenso de la eficiencia catalítica[1]. Una solución a este problema es utilizar catalizadores alternativos libres de platino con una mayor tolerancia al CO por su remoción por oxidación a CO2[2,3].
En ese trabajo se presenta un estudio, basado en la Teoría del Funcional de la Densidad (DFT), de la adsorción y oxidación de CO sobre un catalizador libre de platino constituido por una lámina de grafino. El Grafino es un nuevo alótropo del carbono, su estructura es bidimensional y está constituido por una monocapa de átomos de carbono con hibridación sp-sp2. Dependiendo de las diferentes formas de insertar el triple enlace carbono-carbono se puede distinguir tres tipos de Grafino: alfa, beta y gamma Grafino.
Se ha estudiado las propiedades estructurales, energéticas, electrónicas y reactividad química frente a la adsorción y oxidación de monóxido de carbono de una lámina de ?-Grafino. Los cálculos fueron realizados usando DFT y se utilizó el funcional B3LYP, la base 6-31 G para los átomos de carbono y oxígeno. Todos los cálculos se realizaron según el formalismo del programa Gaussian09.
Nuestros resultados fueron comparados con los de una lámina de Grafeno y concluimos que la energía de adsorción de CO es menor en ?-Grafino que en Grafeno, en consecuencia presenta una mayor tolerancia frente al CO y también presenta mayor actividad química frente al análisis de indicadores de reactividad.