Estudio de la reacción de reducción de oxígeno sobre electrodos mono cristalinos de platino modificados con películas delgadas de polianilina

Abstract

Se sintetizaron películas de polianilina por voltamperometría cíclica y por cronopotenciometría sobre electrodos de platino de bajo índice de Miller. Las propiedades de estas películas se analizaron mediante voltamperometría cíclica, voltamperometría de onda cuadrada y cronoamperometría. Se observó que las propiedades de estas películas difieren dependiendo del electrodo cristalino de Pt que se use para su electro síntesis, lo que evidencia que la superficie funciona como una plantilla para la síntesis del polímero. Posteriormente se determinó la actividad electro catalítica de los electrodos Pt(h k l)-PANI hacia la reacción de reducción de oxígeno en la que se encontró que la reacción ocurre por dos mecanismos, entre 0,8 V y 0,45 V vs NHE en donde el polímero está oxidado, el Pt(111)-PANI muestra la mejor actividad; y entre 0,45 V y 0,15 V vs NHE la PANI se encuentra en una transición redox y el Pt(110)-PANI presenta la mayor actividad. Finalmente se estudió la reacción de oxígeno en condiciones hidrodinámicas definidas por medio del electrodo de disco rotatorio de menisco colgante.

Abstract. It was synthetized PANI films by cyclic votammetry and chrono potentiometry on single crystal platinum electrodes. Their electrochemical properties were studied by cyclic voltammetry, square wave voltammetry and chronoamperometry. The results show that the properties of the films are different depending on the crystallographic face used for the synthesis. It was found that the surface acts as template during the synthesis of PANI. Subsequently, the electro catalytic activity of the Pt(h k l)-PANI electrodes towards oxygen reduction reaction was studied. It was observed that the reaction occurs by two mechanisms, between 0.8 V and 0.45 V vs. NHE wherein the polymer is oxidized, the Pt(111)-PANI shows the best activity; and between 0,45 V 0,15 V vs NHE wherein the PANI is in a redox transition, the Pt(110)-PANI has the highest activity. Finally, the oxygen reduction reaction was studied using the well-defined hydrodynamic conditions given by the hanging meniscus rotating disk electrode.