Análisis por espectroscopia de impedancia electroquímica de la oxidación de ácido fórmico sobre partículas nanoestructuradas Au@Ptx/C

Abstract

En este trabajo se investigó la respuesta electroquímica de nanopartículas (NPs) de Pt/C y NPs con núcleo de oro y envolvente de espesor variable de Pt (Au@Ptx/C), utilizando carbón Vulcan XC-72R como material de soporte. Las nanopartículas de Pt/C y Au @ Ptx/C se evaluaron como catalizadores de la reacción de oxidación de ácido fórmico (FAO, Formic Acid Oxidation). La morfología y la estructura cristalina de las NPs se evaluó con técnicas de caracterización física tales como: difracción de rayos X (XRD, X-Ray Difraction) y microscopía electrónica de barrido-transmisión (STEM, Scanning-Transmision Electron Microscopy), las cuales permitieron conocer la morfología y estructura cristalina de las NPs. Los procesos electroquímicos involucrados en la FAO sobre las NPs de Pt/C y Au@Ptx/C se evaluaron con las técnicas electroquímicas de voltamperometría cíclica (CV, Cyclic Voltammetry), la cual permitió encontrar los potenciales de oxidación del ácido fórmico sobre NPs de Pt/C y Au @ Ptx/C; la cronoamperometría (CA, Chronoamperometry) con la que se obtuvo la respuesta en corriente dependiente de la magnitud del pulso de potencial; la técnica de Adsorción-Redisolución Anódica de CO, la cual permitió obtener el área electroactiva de los catalizadores; y la espectroscopia de impedancia electroquímica (EIS, Electrochemical Impedance Spectroscopy) con la que se evaluaron los procesos electroquímicos que ocurren durante la oxidación del ácido fórmico sobre las nanopartículas NPs de Au @ Ptx/C y y Au@Ptx/C Utilizando un método de diseño experimental se analizaron las composiciones y Au@Ptx/C con x=4, 1 y 0.2 y el análisis permitió proponer una nueva relación y Au@Ptx/C = 0.1/C con mejor actividad catalítica.