Efecto del catalizador Ni₀.₁/Cu₂O-ZnO/C en la reducción electroquímica de CO₂

Abstract

En el presente trabajo se sintetizó una matriz catalítica de Cu₂O-ZnO a la cual se le depositaron nanopartículas de Ni por vía hidrotermal. La morfología, composición, tamaño de partícula e identificación de fases cristalinas fueron analizados a través de microscopía electrónica de barrido, espectrometría de energía dispersiva (MEB-EDS) y difracción de rayos X (DRX). La actividad electrocatalítica, área electroactiva y estabilidad de los electrocatalizadores en la reducción electroquímica de CO₂ (RRCO₂) fueron evaluadas con las técnicas electroquímicas de voltamperometría cíclica (VC) y cronoamperometría (CA) en un electrolito soporte de KHCO₃ 0.1 M, mostrando resultados favorables en estabilidad y alcanzando densidades de corriente catódicas de -11.47 y -11.24 mAcm-² para la REH y la RRCO₂, respectivamente. Los productos obtenidos a partir de la RRCO2 se identificaron in situ por espectroscopía electroquímica diferencial de masas (DEMS), demostrando alta selectividad hacia hidrógeno, metano y metanol.

In the present work, a Cu₂O-ZnO catalytic matrix was synthesized to which Ni nanoparticles were deposited by the hydrothermal route. The morphology, composition, particle size and identification of crystalline phases were analyzed through scanning electron microscopy, energy-dispersive X-ray spectroscopy, (SEM-EDS) and X-ray diffraction (XRD). The electrocatalytic activity, electroactive area and stability of the electrocatalysts in the CO₂ reduction reaction (CO₂RR) were evaluated with the electrochemical techniques of cyclic voltammetry (CV) and chronoamperometry (CA) in a supporting electrolyte of 0.1 M KHCO₃, showing favourable results. in stability and with current densities of -11.24 and -11.47 mAcm-², respectively. The products obtained from CO₂RR were identified in situ by differential electrochemical mass spectroscopy (DEMS), demonstrating high selectivity towards hydrogen, methane and methanol.