Caracterización y funcionalización de superficies de magnetita con átomos individuales y nanopartículas de platino

Autores
Laviani, Magalí; Benitez, Guillermo Alfredo; Cometto, Fernando; Grumelli, Doris Elda
Año de publicación
2024
Idioma
español castellano
Tipo de recurso
documento de conferencia
Estado
versión publicada
Descripción
Las reacciones electroquímicas basadas en moléculas de la atmósfera se presentan como una solución prometedora a la creciente demanda de energía y el avanzado deterioro ambiental, aunque requieren del uso de catalizadores costosos para acelerar la velocidad de reacción. En busca de alternativas más eficientes y económicas, los catalizadores de átomos individuales (SAC, del inglés: single atom catalysts) han ganado importancia. Estos catalizadores se basan en la inmovilización de átomos metálicos individuales sobre soportes con baja o nula actividad catalítica, como los óxidos metálicos. Sin embargo, la reducción del tamaño del catalizador puede disminuir su estabilidad termodinámica, lo que lleva a la formación de clústeres menos activos. Para mitigar este problema, se utilizan sustratos que estabilizan a los átomos metálicos individuales, tales como superficies monocristalinas de magnetita (Fe₃O₄ ) orientadas en 001, que al ser preparadas en condiciones de ultra alto vacío (UHV, del inglés: ultra high vacuum), mantienen una reconstrucción superficial estable para los SACs. Por lo tanto, el objetivo de este proyecto es estudiar la respuesta electrocatalítica de SACs de Pt depositados sobre una superficies monocristalina de Fe₃O₄ (001) para la reacción de reducción de oxígeno (ORR, del inglés: oxygen reduction reaction) en medio alcalino saturado con oxígeno (NaOH 0,1M). Para validar el efecto catalítico del tamaño de partícula, además, se depositaron nanopartículas de platino de 200 nm en magnetita mono- y policristalina a partir de una dispersión. La presencia, cobertura y naturaleza química del Pt se verificó con espectrometría de fotoelectrones emitidos por rayos X (XPS, del inglés: X-ray photoelectron spectrometry) y las propiedades cristalográficas de la superficie se analizaron con difracción de electrones de baja energía (LEED, del inglés: low-energy electron diffraction). Resultados preliminares confirman la presencia del metal antes y después de la reacción electroquímica, ORR, para las deposiciones de Pt-SACs y Pt-NPs. Además, tanto la superficie funcionalizada con nanopartículas como con átomos individuales mostró una mejora significativa en la actividad catalítica para dicha reacción.
Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas
Materia
Química
respuesta electrocatalítica
catalizadores de átomos individuales
nanopartículas de platino
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
Repositorio
SEDICI (UNLP)
Institución
Universidad Nacional de La Plata
OAI Identificador
oai:sedici.unlp.edu.ar:10915/179524

id SEDICI_e7a15e7d58e46b7e78fe482d19f507f4
oai_identifier_str oai:sedici.unlp.edu.ar:10915/179524
network_acronym_str SEDICI
repository_id_str 1329
network_name_str SEDICI (UNLP)
spelling Caracterización y funcionalización de superficies de magnetita con átomos individuales y nanopartículas de platinoLaviani, MagalíBenitez, Guillermo AlfredoCometto, FernandoGrumelli, Doris EldaQuímicarespuesta electrocatalíticacatalizadores de átomos individualesnanopartículas de platinoLas reacciones electroquímicas basadas en moléculas de la atmósfera se presentan como una solución prometedora a la creciente demanda de energía y el avanzado deterioro ambiental, aunque requieren del uso de catalizadores costosos para acelerar la velocidad de reacción. En busca de alternativas más eficientes y económicas, los catalizadores de átomos individuales (SAC, del inglés: single atom catalysts) han ganado importancia. Estos catalizadores se basan en la inmovilización de átomos metálicos individuales sobre soportes con baja o nula actividad catalítica, como los óxidos metálicos. Sin embargo, la reducción del tamaño del catalizador puede disminuir su estabilidad termodinámica, lo que lleva a la formación de clústeres menos activos. Para mitigar este problema, se utilizan sustratos que estabilizan a los átomos metálicos individuales, tales como superficies monocristalinas de magnetita (Fe₃O₄ ) orientadas en 001, que al ser preparadas en condiciones de ultra alto vacío (UHV, del inglés: ultra high vacuum), mantienen una reconstrucción superficial estable para los SACs. Por lo tanto, el objetivo de este proyecto es estudiar la respuesta electrocatalítica de SACs de Pt depositados sobre una superficies monocristalina de Fe₃O₄ (001) para la reacción de reducción de oxígeno (ORR, del inglés: oxygen reduction reaction) en medio alcalino saturado con oxígeno (NaOH 0,1M). Para validar el efecto catalítico del tamaño de partícula, además, se depositaron nanopartículas de platino de 200 nm en magnetita mono- y policristalina a partir de una dispersión. La presencia, cobertura y naturaleza química del Pt se verificó con espectrometría de fotoelectrones emitidos por rayos X (XPS, del inglés: X-ray photoelectron spectrometry) y las propiedades cristalográficas de la superficie se analizaron con difracción de electrones de baja energía (LEED, del inglés: low-energy electron diffraction). Resultados preliminares confirman la presencia del metal antes y después de la reacción electroquímica, ORR, para las deposiciones de Pt-SACs y Pt-NPs. Además, tanto la superficie funcionalizada con nanopartículas como con átomos individuales mostró una mejora significativa en la actividad catalítica para dicha reacción.Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas2024-09info:eu-repo/semantics/conferenceObjectinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionResumenhttp://purl.org/coar/resource_type/c_5794info:ar-repo/semantics/documentoDeConferenciaapplication/pdf59-59http://sedici.unlp.edu.ar/handle/10915/179524spainfo:eu-repo/semantics/altIdentifier/isbn/978-950-34-2482-7info:eu-repo/semantics/reference/url/https://sedici.unlp.edu.ar/handle/10915/178731info:eu-repo/semantics/openAccesshttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International (CC BY-NC-SA 4.0)reponame:SEDICI (UNLP)instname:Universidad Nacional de La Platainstacron:UNLP2025-09-03T11:20:16Zoai:sedici.unlp.edu.ar:10915/179524Institucionalhttp://sedici.unlp.edu.ar/Universidad públicaNo correspondehttp://sedici.unlp.edu.ar/oai/snrdalira@sedici.unlp.edu.arArgentinaNo correspondeNo correspondeNo correspondeopendoar:13292025-09-03 11:20:16.691SEDICI (UNLP) - Universidad Nacional de La Platafalse
dc.title.none.fl_str_mv Caracterización y funcionalización de superficies de magnetita con átomos individuales y nanopartículas de platino
title Caracterización y funcionalización de superficies de magnetita con átomos individuales y nanopartículas de platino
spellingShingle Caracterización y funcionalización de superficies de magnetita con átomos individuales y nanopartículas de platino
Laviani, Magalí
Química
respuesta electrocatalítica
catalizadores de átomos individuales
nanopartículas de platino
title_short Caracterización y funcionalización de superficies de magnetita con átomos individuales y nanopartículas de platino
title_full Caracterización y funcionalización de superficies de magnetita con átomos individuales y nanopartículas de platino
title_fullStr Caracterización y funcionalización de superficies de magnetita con átomos individuales y nanopartículas de platino
title_full_unstemmed Caracterización y funcionalización de superficies de magnetita con átomos individuales y nanopartículas de platino
title_sort Caracterización y funcionalización de superficies de magnetita con átomos individuales y nanopartículas de platino
dc.creator.none.fl_str_mv Laviani, Magalí
Benitez, Guillermo Alfredo
Cometto, Fernando
Grumelli, Doris Elda
author Laviani, Magalí
author_facet Laviani, Magalí
Benitez, Guillermo Alfredo
Cometto, Fernando
Grumelli, Doris Elda
author_role author
author2 Benitez, Guillermo Alfredo
Cometto, Fernando
Grumelli, Doris Elda
author2_role author
author
author
dc.subject.none.fl_str_mv Química
respuesta electrocatalítica
catalizadores de átomos individuales
nanopartículas de platino
topic Química
respuesta electrocatalítica
catalizadores de átomos individuales
nanopartículas de platino
dc.description.none.fl_txt_mv Las reacciones electroquímicas basadas en moléculas de la atmósfera se presentan como una solución prometedora a la creciente demanda de energía y el avanzado deterioro ambiental, aunque requieren del uso de catalizadores costosos para acelerar la velocidad de reacción. En busca de alternativas más eficientes y económicas, los catalizadores de átomos individuales (SAC, del inglés: single atom catalysts) han ganado importancia. Estos catalizadores se basan en la inmovilización de átomos metálicos individuales sobre soportes con baja o nula actividad catalítica, como los óxidos metálicos. Sin embargo, la reducción del tamaño del catalizador puede disminuir su estabilidad termodinámica, lo que lleva a la formación de clústeres menos activos. Para mitigar este problema, se utilizan sustratos que estabilizan a los átomos metálicos individuales, tales como superficies monocristalinas de magnetita (Fe₃O₄ ) orientadas en 001, que al ser preparadas en condiciones de ultra alto vacío (UHV, del inglés: ultra high vacuum), mantienen una reconstrucción superficial estable para los SACs. Por lo tanto, el objetivo de este proyecto es estudiar la respuesta electrocatalítica de SACs de Pt depositados sobre una superficies monocristalina de Fe₃O₄ (001) para la reacción de reducción de oxígeno (ORR, del inglés: oxygen reduction reaction) en medio alcalino saturado con oxígeno (NaOH 0,1M). Para validar el efecto catalítico del tamaño de partícula, además, se depositaron nanopartículas de platino de 200 nm en magnetita mono- y policristalina a partir de una dispersión. La presencia, cobertura y naturaleza química del Pt se verificó con espectrometría de fotoelectrones emitidos por rayos X (XPS, del inglés: X-ray photoelectron spectrometry) y las propiedades cristalográficas de la superficie se analizaron con difracción de electrones de baja energía (LEED, del inglés: low-energy electron diffraction). Resultados preliminares confirman la presencia del metal antes y después de la reacción electroquímica, ORR, para las deposiciones de Pt-SACs y Pt-NPs. Además, tanto la superficie funcionalizada con nanopartículas como con átomos individuales mostró una mejora significativa en la actividad catalítica para dicha reacción.
Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas
description Las reacciones electroquímicas basadas en moléculas de la atmósfera se presentan como una solución prometedora a la creciente demanda de energía y el avanzado deterioro ambiental, aunque requieren del uso de catalizadores costosos para acelerar la velocidad de reacción. En busca de alternativas más eficientes y económicas, los catalizadores de átomos individuales (SAC, del inglés: single atom catalysts) han ganado importancia. Estos catalizadores se basan en la inmovilización de átomos metálicos individuales sobre soportes con baja o nula actividad catalítica, como los óxidos metálicos. Sin embargo, la reducción del tamaño del catalizador puede disminuir su estabilidad termodinámica, lo que lleva a la formación de clústeres menos activos. Para mitigar este problema, se utilizan sustratos que estabilizan a los átomos metálicos individuales, tales como superficies monocristalinas de magnetita (Fe₃O₄ ) orientadas en 001, que al ser preparadas en condiciones de ultra alto vacío (UHV, del inglés: ultra high vacuum), mantienen una reconstrucción superficial estable para los SACs. Por lo tanto, el objetivo de este proyecto es estudiar la respuesta electrocatalítica de SACs de Pt depositados sobre una superficies monocristalina de Fe₃O₄ (001) para la reacción de reducción de oxígeno (ORR, del inglés: oxygen reduction reaction) en medio alcalino saturado con oxígeno (NaOH 0,1M). Para validar el efecto catalítico del tamaño de partícula, además, se depositaron nanopartículas de platino de 200 nm en magnetita mono- y policristalina a partir de una dispersión. La presencia, cobertura y naturaleza química del Pt se verificó con espectrometría de fotoelectrones emitidos por rayos X (XPS, del inglés: X-ray photoelectron spectrometry) y las propiedades cristalográficas de la superficie se analizaron con difracción de electrones de baja energía (LEED, del inglés: low-energy electron diffraction). Resultados preliminares confirman la presencia del metal antes y después de la reacción electroquímica, ORR, para las deposiciones de Pt-SACs y Pt-NPs. Además, tanto la superficie funcionalizada con nanopartículas como con átomos individuales mostró una mejora significativa en la actividad catalítica para dicha reacción.
publishDate 2024
dc.date.none.fl_str_mv 2024-09
dc.type.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/conferenceObject
info:eu-repo/semantics/publishedVersion
Resumen
http://purl.org/coar/resource_type/c_5794
info:ar-repo/semantics/documentoDeConferencia
format conferenceObject
status_str publishedVersion
dc.identifier.none.fl_str_mv http://sedici.unlp.edu.ar/handle/10915/179524
url http://sedici.unlp.edu.ar/handle/10915/179524
dc.language.none.fl_str_mv spa
language spa
dc.relation.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/altIdentifier/isbn/978-950-34-2482-7
info:eu-repo/semantics/reference/url/https://sedici.unlp.edu.ar/handle/10915/178731
dc.rights.none.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International (CC BY-NC-SA 4.0)
eu_rights_str_mv openAccess
rights_invalid_str_mv http://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
Creative Commons Attribution-NonCommercial-ShareAlike 4.0 International (CC BY-NC-SA 4.0)
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
59-59
dc.source.none.fl_str_mv reponame:SEDICI (UNLP)
instname:Universidad Nacional de La Plata
instacron:UNLP
reponame_str SEDICI (UNLP)
collection SEDICI (UNLP)
instname_str Universidad Nacional de La Plata
instacron_str UNLP
institution UNLP
repository.name.fl_str_mv SEDICI (UNLP) - Universidad Nacional de La Plata
repository.mail.fl_str_mv alira@sedici.unlp.edu.ar
_version_ 1842260709020270592
score 13.13397