Estudio de la reacción de oxidación de metanol a través de espectroscopia de impedancia electroquímica sobre NPs de Au@PtX/C con distintos planos preferenciales

Abstract

En este trabajo se sintetizaron nanopartículas (NPs) del tipo núcleo envolvente soportadas en carbón Vulcan (Au@Pt/C, relación 1:1). Se utilizó iones de plata (Ag+) como agente modificador de forma, obteniéndose los catalizadores Au@Ptx/C (donde x es la relación atómica de Ag+ respecto a Pt, x=0,0.1 y 0.2). Los catalizadores se evaluaron en la reacción de oxidación de metanol (MOR) teniendo como sistema de referencia NPs de Pt/C esféricas. A través de STEM se observó que las NPs Pt y Au@Pt0 presentan una forma cuasi esférica, mientras que, las NPs Au@Pt0.1 y Au@Pt0.2 presentan formas poliédricas con la presencia de planos preferenciales (110). Se observó mediante voltamperometría cíclica que la MOR se favorece en el siguiente orden Au@Pt0.1/C> Au@Pt0.2/C> Au@Pt0/C> Pt/C, a través de la espectroscopia de impedancia electroquímica (EIS) se encontró que la forma de los espectros es función del potencial, así como del catalizador empleado, lo cual permite diferenciar distintos procesos que se llevan a cabo durante la MOR.

In this work, core-shell type nanoparticles (NP) supported on carbon Vulcan (Au@Pt/C, 1: 1 ratio) were synthesized. Silver ions (Ag+) are used as a shape- modifying agent, obtaining Au@Ptx/C catalysts (where x is the atomic ratio of Ag+ respect to Pt, x = 0, 0.1 and 0.2). The catalysts were evaluated for the methanol oxidation reaction (MOR) using spherical Pt/C NPs as reference system. By using STEM, it was found that Pt and Au@Pt0 possess a quasi-spherical shape, while Au@Pt0.1 and Au@Pt0.2 NPs have polyhedral shape with the presence of preferential planes (110). By cyclic voltammetry, it was found that MOR is favored in the following order Au@Pt0.1/C>Au@Pt0.2/C>Au@Pt0/C>Pt/C, through electrochemical impedance spectroscopy (EIS ) it was found that shape of the spectra is a function of the potential, as well as the used catalyst, which allows differentiating different processes that are carried out during MOR.