Electrocatalizadores de PtSnCu/C y PtRuCu/C sintetizados por reducción química e intercambio galvánico para la oxidación de alcoholes en medio ácido - Wong Sam, Alex
En la actualidad, existe un incremento exponencial del uso energético y la necesidad de obtener energía a partir de métodos amigables con el ambiente. Por ende, la investigación y desarrollo de métodos para obtener energía a partir de fuentes renovables resulta ser de gran importancia. Entre estos, las celdas de combustible brindan una alternativa innovadora para enfrentar esta problemática dado al posible uso de combustibles de fácil obtención como el etanol. Sin embargo, la utilización de catalizadores de platino resulta en altos costos de fabricación que impiden su comercialización. En esta investigación se sintetizaron y analizaron por técnicas electroquímicas catalizadores basados en Pt con el objetivo de disminuir su contenido mediante el reemplazo o aleación con otros metales menos costosos como Sn y Ru con una mejora de la actividad catalítica dado a la presencia de estos. Se propone la síntesis de catalizadores de PtCu/C con un método de un solo paso de reducción química con NaBH4 y posterior intercambio galvánico de Pt por especies oxigenadas de Ru o Sn sobre un carbón Vulcan XC72R funcionalizado con un tratamiento en mezcla de ácidos sulfúrico y nítrico a alta temperatura. Estos catalizadores se denominaron PtCURU/CVa y PtCUSn/CVa. Las variables estudiadas comprendieron la activación del soporte, la utilización de diferentes proporciones atómicas de Pt:Cu y el efecto del tiempo de deposición de Sn durante el intercambio galvánico. La caracterización electroquímica y el estudio de la oxidación de metanol y etanol a partir de voltamperometrías cíclicas y lineales de los catalizadores sintetizados permitió determinar la eficacia de estos catalizadores hacia la oxidación de estos alcoholes en medio ácido. Los catalizadores de PtCu Ru/CVa y PtCuSn/CVa con proporciones atómicas de PtCu 3:1 presentaron mayores valores de ECSA y valores intermedios de grados de cubrimiento de 39 y 43 % respectivamente. Se encontró que, en términos de Ipa y E1, los catalizadores de PtCuRu/CVa resultaron más eficientes para la oxidación de metanol mientras que los catalizadores de PtCuSn/CVa resultaron mejores para la oxidación de etanol. Los resultados obtenidos son prometedores porque al compararlos con una muestra comercial de PVC 10 %, se determinó que los catalizadores sintetizados muestran una mejora significativa de las corrientes de oxidación de los alcoholes y potenciales de inicio similares. Por consiguiente, este método de síntesis permitió la obtención de catalizadores eficaces por reducción química y deposición espontánea en tiempos cortos de deposición de especies de Sn y Ru.