Síntesis y caracterización de un catalizador tri-metálico PtSnPd soportado en nanotubos de carbono con defectos tipo bambú para una celda de combustible de etanol

Abstract

En los proceso de generación de energía es muy común el uso de combustibles fósiles, los cuales tienen como desventaja la contaminación que producen por las reacciones de combustión. Por esta razón desde hace vario años surgió, como una alternativa prometedora, el empleo de celdas de combustible para la generación de energía eléctrica. Uno de los combustibles más utilizados para la alimentación en las celdas es el etanol debido a su baja toxicidad, su fácil producción, transporte y almacenamiento. Debido a esto se han incrementado las investigaciones acerca de la actividad catalítica de los electrocatalizadores empleados para la descomposición del etanol. En el presente trabajo se investigó el efecto de la temperatura de descomposición y concentración del ferroceno (como precursor de las partículas Fe que actúan como catalizador en la síntesis de los nanotubos de carbono) en el proceso de síntesis de nanotubos de carbono con defectos tipo bambú (BCNTs) por deposición de vapor químico (CVD). Posteriormente se analizó el comportamiento catalítico de electro catalizadores trimetálicos Pt, Pd, Sn con diferentes composiciones metálicas y preparadas por el método de reducción químico con etilenglicol, soportados sobre BCNT. Se corroboró que el Pd actuando como tercer metal disminuye los potenciales de inicio para la reacción de electro oxidación; estos potenciales se encuentran entre 189 y 250 mV vs NHE. También gracias a las propiedades estructurales y electrónicas de los BCNTs, las actividades catalíticas de las mezclas aumentan respecto al carbón vulcan XC-72R. Además, la mezcla catalítica que presenta un mejor desempeño en la electro oxidación del etanol fue Pt50Sn35Pd15/BCNTs

In the process of power generation is common to use fossil fuels, but it has disadvantages due to pollution caused by the combustion reactions. For this reason appeared like a promising alternative, the use of fuel cells to produce power. One of alternative fuels is ethanol, because it has low toxicity, easy synthesis, transport and storage. Many researchers look at fuel cells like an attractive technology and increased studies of catalytic activity of the electro catalysts employed for electro catalysts employed for electro oxidation of ethanol. This thesis presents a study of decomposition effect temperature and concentration of the precursor in the synthesis of bamboo shaped carbon nanotubes (BCNTs) by chemical vapor deposition (CVD). Subsequently, this thesis show a study of behavior of electro catalysts of Pt, Pd and Sn supported on BCNTs. This study confirmed that the role of Pd acting as third metal. Pd decrease onset potential of electro oxidation reaction and thanks of properties of BCNTs improve the catalytic activity of blends increase relative to Carbon Vulcan. Key words: bamboo shaped carbon nanotubes, fuel cell, electro catalysts and chemical vapor depositación.