Evaluación del comportamiento Anódico de Electrodepósitos de CuFeNi frente a la Electrooxidación de Amoníaco
Cruz Ayala, Brayan Stev; Aguirre Quintana, María Jesús; Martínez Rojas, Francisco Javier; Lozano Mera, Bryan David; Vera Oyarce, Cristian Mauricio.
Universidad Santiago de Chile (USACH), Facultad de Química y Biología, Departamento de Química de Los Materiales y Millennium Institute on Green Ammonia as an Energy Vector (MIGA)
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Abstract
El uso de hidrógeno (H2) como combustible representa una alternativa sostenible frente a los problemas ambientales derivados del uso de combustibles fósiles. El H2 puede producirse mediante electrólisis del agua, sin embargo, su implementación se ve limitada por su transporte y almacenamiento, que encarece su costo final por sobre el precio de los combustibles fósiles, por lo cual se ha sugerido al amoniaco (NH3) como un vector de hidrogeno, ya que presenta una infraestructura ya establecida que puede ser aprovechada para su utilización, facilitando la transición a H2 como combustible. En una celda electroquímica, una solución de amoniaco produce la Reacción de Evolución de Hidrogeno (HER) en el cátodo y en el ánodo se produce la Reacción de Oxidación de Amoníaco (AOR) que debido a las condiciones del proceso podría verse en competencia por la Reacción de Evolución de Oxígeno (OER) permitiendo la formación de subproductos indeseados como NO2−, NO3−, NOx e hidracina, perjudicando la eficiencia en cuanto a la producción de N2. La investigación se centra en el ánodo en el cual se impulsa el desarrollo de catalizadores no nobles activos, tanto para la HER como para la AOR. En este trabajo, se presenta la actividad electrocatalítica de los metales Ni, Cu y Fe que fueron electrodepositados en la superficie de electrodos de carbono de forma individual, bimetálica y trimetalica para la AOR en un medio acuoso alcalino. La viabilidad del proceso se evaluó analizando la estabilidad de los electrodos frente a un proceso catalítico de larga duración (Electrolisis), para posteriormente evaluar los productos gaseosos generados, mediante Espectrometría de Masas Electroquímica Diferencial (DEMS), y productos acuosos mediante Cromatografía Iónica. Los resultados confirmaron el cambio de selectividad en el sistema trimetalico por presencia del Fe con respecto al sistema bimetálico.
Keywords: AOR; Electrocatálisis; DEMS.