Caracterización y funcionalización de superficies de magnetita con porfirinas de Co para su empleo en electrocatálisis - Heredia, Romina María Agustina (2025)
Mejorar las velocidades y eficiencias de las reacciones electrocatalíticas es esencial para promover las tecnologías de conversión de energía y producción de combustibles alternativos. La reacción de reducción de oxígeno (ORR), un proceso crucial en las pilas de combustible tradicionalmente se basa en platino como catalizador, un material muy costoso. Las opciones de reemplazo incluyen metales de transición tales como Fe, Co, Ni, entre otros. Las porfirinas metálicas, con metales de transición como centro activo, son de gran interés como posibles sustitutos de los catalizadores actuales, ya que funcionan como catalizadores de un solo átomo (SACs), lo que ofrece un prometedor potencial de alta actividad catalítica por átomo metálico. Este estudio explora el uso de porfirinas de cobalto (CoTPP y CoTPP4N₂⁺) en superficies de magnetita (Fe₃O₄) monocristalinas y policristalinas como materiales de electrodo para mejorar la catálisis hacia la ORR, aprovechando, además, la alta abundancia natural de la Fe₃O₄. Se emplearon dos técnicas de inmovilización: evaporación en fase vapor en condiciones de ultra alto vacío (UHV) y electrografting en solución. Las muestras se caracterizaron mediante espectroscopía fotoelectrónica de rayos X (XPS) y microscopía de efecto túnel (STM). Luego, se evaluó su rendimiento electrocatalítico para la ORR en medio alcalino (NaOH 0,1 M).