Cyclic voltammetric and eqcm study of the behaviour and stability of pt-ir deposits and pt-ir wire electrodes for methanol electrooxidation in acid solution

• M.SOLEDAD URETA-ZAÑARTU ^[1] ; PATRICIA BRAVO ^[1] ; GLORIA REYES ^[1] ; CLAUDIA YAÑEZ ^[1] ; J.RAMON GANCELO ^[2] ; CLAUDIO GUTIERREZ ^[2] ; JOSE F MARCO ^[2]
  1. [1] Universidad de Santiago de Chile

     Universidad de Santiago de Chile

     Santiago, Chile

     
  2. [2] C.S.I.C. Instituto de Química-Física
• Localización: Journal of the Chilean Chemical Society (Boletín de la Sociedad Chilena de Química), ISSN-e 0717-6309, ISSN 0366-1644, Vol. 46, Nº. 3, 2001, págs. 339-351
• Idioma: inglés
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• Resumen
  • español

    En el presente trabajo se estudia la oxidación de metanol sobre electrodos preparados con aleaciones comerciales y depósitos de Pt-Ir así como de sus elementos puros utilizando la voltametría cíclica (CV) y la Electrobalanza de Cristal de Cuarzo (EQCM). El efecto del ciclado continuo de potencial en los depósitos de Pt-Ir, en ausencia y presencia de metanol, también fue investigado por EQCM. Los resultados indican el no aumento de la actividad de Pt para la oxidación de metanol en la aleación con Ir, así como tampoco se detectó un efecto significativo del ciclado de potencial en el electrodo. Tanto la técnica de EQCM como la de CV mostraron una sinterización del depósito de Pt-Ir sin pérdida de Ir a la solución. Los resultados de XPS señalan que para electrodos de Pt-Ir/Ti ciclados en ausencia de metanol la razón Ir/Pt disminuye a la mitad respecto a su valor en un electrodo nuevo si el límite de potencial es de 0.86 V, pero aumenta en un 30% si este límite se aumenta a 1,1 V, evidenciando la formación de un óxido de iridio. Fuera de lo esperado, el ciclado del electrodo hasta 1,1 V en presencia de metanol, se elimina completamente la presencia de Pt(II) en la superficie electródica y disminuye en forma notoria la fracción de Ir que se encuentra como Ir(IV)

  • English

    The electro-oxidation of methanol at Pt-Ir and Pt deposits, and at Pt, Ir, and Pt-Ir wires in sulfuric acid solution was studied by cyclic voltammetry (CV), and in the case of Pt-Ir and Pt electrodeposits, also with the electrochemical quartz crystal microbalance (EQCM). The effect of repetitive potential cycling on the Pt-Ir deposits, in the absence and presence of methanol, was also investigated by EQCM. Ir did not increase the activity of Pt for methanol oxidation, nor there was a significant effect of potential cycling on the activity of Pt-Ir electrodes. EQCM and CV results showed that potential cycling produced a sintering of the Pt-Ir codeposits without loss of Ir to the solution. XPS analyses of cycled Pt-Ir/Ti electrodes showed that in the absence of methanol the Ir/Pt ratio decreased with cycling to one half of its value for the fresh deposit if the upper potential limit was 0.86 V vs. SCE, but increased by 30% if the said limit was increased to 1.1 V, showing the growth of an Ir oxide layer. Quite unexpectedly, cycling up to 1.1 V in the presence of methanol completely eliminated Pt(II) species from the surface, and decreased very much the fraction of Ir(IV) species