Síntesis y caracterización de nanopartículas bimetálicas de Rh-Pt por vía electroquímica

Abstract

En el siguiente trabajo se presenta un estudio sobre la síntesis de nanopartículas de Pt, Rh y Rh-Pt por vía electroquímica, y la caracterización de las mismas por Microscopía Electrónica de Transmisión (MET) y voltamperometría cíclica. Las nanopartículas fueron sintetizadas a partir del ácido hexacloroplatínico (H2PtCl6) y del cloruro de rodio(III) (RhCl3)en medio acuoso y en acetonitrilo, en presencia de bromuro de tetrapropilamonio y bromuro de tetrabutilamonio respectivamente. Las sales de tetraalquilamonio fueron utilizadas como electrolito soporte y agente estabilizante de las nanopartículas formadas. Durante el estudio se aplicaron diferentes valores de densidad de corriente y de potencial para estudiar la influencia de ambos parámetros en el tamaño y composición de las nanopartículas formadas. Además se varió la concentración molar del estabilizante y la relación estequiométrica de los precursores metálicos en una serie de nanopartículas de Rh-Pt sintetizadas a corriente constante. El tamaño promedio de las nanopartículas fue determinado por MET y la composición elemental fue determinada por Espectroscopía de Rayos X Dispersivos (EDX). Estos estudios revelaron que el tamaño promedio de las nanopartículas sintetizadas a potencial controlado disminuyó a medida que se aumentó la diferencia de potencial aplicada al sistema. La misma tendencia fue observada al aumentar la densidad de corriente aplicada. Los análisis de por EDX sugirieron que el porcentaje de Pt en la muestra aumentó a medida que aumentó la diferencia de potencial y la densidad de corriente aplicada al sistema. La técnica de voltamperometría cíclica fue utilizada para caracterizar las nanopartículas de Rh-Pt sintetizadas a potencial controlado y a corriente constante. Además se utilizó la técnica electroquímica para estudiar la actividad electrocatalítica de las nanopartículas de Rh-Pt sintetizadas a potencial controlado y a -5,0mA con diferentes concentraciones de estabilizante. Las nanopartículas sintetizadas a -0,6V y -5,0mA con concentración de estabilizante 0,1M presentaron mejoras en la actividad electrocatalítica para la oxidación de metanol con respecto a las nanopartículas de Pt. En comparación con un electrodo de Pt másico, las nanopartículas sintetizadas a -0,6V presentaron mayor intensidad de corriente en el proceso de electrooxidación de metanol.