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https://rinacional.tecnm.mx/jspui/handle/TecNM/12206| Title: | EFECTO SINÉRGICO DE LAS ALEACIONES TERNARIAS PtNiCo y PtPdCo EN LA REACCIÓN DE ALCOHOL DIRECTO |
| Authors: | Vazquez Castillo, Dalia Nallely |
| Issue Date: | 2025-11-01 |
| Publisher: | Tecnológico Nacional de México |
| metadata.dc.publisher.tecnm: | Instituto Tecnológico de Ciudad Madero |
| Description: | Las celdas de combustible de alcohol directo (PEM) representan una alternativa eficiente a los combustibles fósiles, contribuyendo a la reducción del impacto ambiental. Los catalizadores anódicos basados en platino, aunque altamente activos, presentan limitaciones importantes debido a su elevado costo y su susceptibilidad al envenenamiento por CO, lo que ha impulsado el desarrollo de aleaciones ternarias que incorporen metales de transición para mejorar la eficiencia catalítica y reducir el contenido de metales nobles. En este trabajo se estudiaron catalizadores ternarios CoPtPd/C y PtNiCo/C, sintetizados mediante el método coloidal por desplazamiento de ligandos organometálicos, empleando hexadecilamina como estabilizante para controlar la nucleación, el crecimiento y la dispersión de las nanopartículas. La caracterización estructural y superficial se realizó mediante difracción de rayos X (DRX), espectroscopía fotoelectrónica de rayos X (XPS), microscopía electrónica de transmisión (TEM) y espectroscopía infrarroja (FTIR), mientras que el desempeño catalítico se evaluó mediante voltametría cíclica (CV), cronoamperometría (CA) y espectroscopía de impedancia electroquímica (EIS). Los resultados mostraron que la incorporación de cobalto en altos contenidos dentro de CoPtPd/C genera un efecto sinérgico con los metales nobles, facilitando la oxidación de intermediarios como CO_ads y aumentando la resistencia al envenenamiento. El catalizador Co₇₀Pd₂₀Pt₁₀/C presentó el menor tamaño de cristalita (3.08 nm), la mayor área electroquímica activa (ECSA) y la densidad de corriente más elevada (34.09 mA/cm²). Por su parte, dentro de la serie PtNiCo/C, Pt₅₀Ni₁₀Co₄₀/C mostró el mejor desempeño, aunque inferior al observado para Co₇₀Pd₂₀Pt₁₀/C, mientras que otras composiciones evidenciaron segregación de fases y menor estabilidad. La comparación estructural mediante DRX indicó que las aleaciones CoPtPd/C presentan una solución sólida más homogénea y una dispersión metálica más eficiente, lo que se traduce directamente en una mayor actividad catalítica y mejor tolerancia al CO respecto a PtNiCo/C. En conjunto, los resultados demuestran que la actividad y estabilidad de los catalizadores pueden optimizarse mediante la incorporación de cobalto y la formación de soluciones sólidas ternarias, logrando un desempeño superior incluso con un contenido reducido de metales nobles. Co₇₀Pd₂₀Pt₁₀/C se identifica como la composición más prometedora para aplicaciones en celdas de combustible de alcohol directo, ofreciendo un balance favorable entre actividad, estabilidad y resistencia al envenenamiento. Estos hallazgos evidencian que es posible diseñar catalizadores más eficientes y económicamente viables, contribuyendo al desarrollo de tecnologías energéticas sostenibles. |
| metadata.dc.type: | info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| Appears in Collections: | Doctorado en Ciencias de la Ingeniería |
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