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Materiales carbonosos modificados como electrodos para el almacenamiento de hidrógeno y la reducción de oxígeno
Omar Ornelas Dávila
Universidad de Alicante
Instituto Universitario de Materiales
Grupo de Materiales Carbonosos y Medio Ambiente.
Grupo de Electrocatálisis y Electroquímica de Polímeros.
Materiales carbonosos modificados como
electrodos para el almacenamiento de hidrógeno y
la reducción de oxígeno.
Omar Ornelas Dávila
Memoria presentada para optar al Grado de Doctor
por la Universidad de Alicante.
Directores del trabajo.
Prof. Diego Cazorla Amorós Prof. Emilia Morallón Núñez
Catedrático de Química Inorgánica
Universidad de Alicante
Catedrática de Química Física
Universidad de Alicante
Alicante, Marzo del 2015.
Diego Cazorla Amorós, catedrático de Química Inorgánica y Emilia Morallón
Núñez, catedrática de Química Física, de la Universidad de Alicante,
CERTIFICAN:
Don. Omar Ornelas Dávila, Químico Industrial, ha realizado en
los departamentos de Química Inorgánica y Química Física y en
el Instituto Universitario de Materiales de la Universidad de
Alicante, bajo nuestra dirección, el trabajo que lleva por título:
Materiales carbonosos modificados como electrodos para el
almacenamiento de hidrógeno y la reducción de oxígeno, que
constituye su Memoria para aspirar al Grado de Doctor por la
Universidad de Alicante, reuniendo, a nuestro juicio, las
condiciones necesarias para ser presentada y defendida ante el
tribunal correspondiente.
Y para que conste a los efectos oportunos, en cumplimiento con la legislación
vigente, firmamos el presente certificado en Alicante, a 09 de Marzo de 2015.
AGRADEMIENTOS.
Escribiendo estas líneas hago un repaso de lo que ha supuesto la realización de
esta Tesis Doctoral y los años que he pasado en Alicante. Ahora, al finalizar esta
parte de mi formación académica, me percato de que debería haber terminado
este trabajo hace mucho tiempo. Los objetivos que se plantean inicialmente no
siempre se cumplen como uno quiere, a excepción de uno de ellos, que es la
defensa de la Tesis Doctoral, el cual me llena de satisfacción.
En primer lugar me gustaría agradecer a mis asesores de tesis, Emilia Morallón y
Diego Cazorla, los cuales me hicieron sentir como en casa a mi llegada al Grupo
de Electroquímica y Electrocatálisis de Polímeros y en el Grupo de Materiales
Carbonoso y Medio Ambiente. De Emilia he de agradecerle los conocimientos
adquiridos y el apoyo que en todo momento me ha demostrado. Así como mi
especial agradecimiento a Diego, por tener siempre su puerta abierta para
cualquier duda que surgía y, que a pesar de las interminables correcciones que
realizo durante todo este tiempo, siempre tuvo palabras de ánimo para continuar
con el trabajo encomendado. Lo único que me queda por deciros es que, sin su
paciencia y tenacidad este día nunca hubiera llegado. Emilia, Diego gracias por
todo.
Al Dr. Francisco Montilla, los consejos y las muchas o pocas charlas
relacionadas con temas de trabajo y del día a día en mi primer viaje fuera de mi
país.
Al Dr. Ramiro Ruiz, por los consejos respecto al trabajo experimental, así como
las palabras de ánimo para proponer y discutir los resultados obtenidos.
A Javier Medina por el apoyo en todo lo que necesitaba para el trabajo en el
laboratorio y por escucharme en esos momentos en los cuales no sabía dónde
quedaba el norte y después de un cigarillo con él, poder encontrarlo.
Me gustaría también agradecer a todos mis compañeros y amigos del Grupo de
Materiales Carbonosos y Medio Ambiente (MCMA), de Electroquímica y
Electrocatálisis de Polímeros (GEPE), del Laboratorio de Materiales Avanzados
(LMA) y del Instituto Universitario de Electroquímica (IUE), a todos vosotros
muchas gracias por todos los momentos compartidos, por los juegos de padél, de
fútbol, baloncesto, las comidas, así como por toda la ayuda que me brindaron en
todo momento y por esa sonrisa al vernos día a día.
Me gustaría agradecer a mi familia y hacerles saber que aunque nos separe un
charco enorme, siempre los he llevado en mis pensamientos y nunca dejo de
agradecer por ser parte de una familia tan alegre.
También quiero dar mi profundo agradecimiento a Minerva, gracias por todo el
apoyo recibido en esta etapa final. Así como también a la Familia Plaza
Recobert, Doña Matilde y Don Emiliano, por acogerme y permitir que forme
parte de vuestra familia.
Finalmente quiero dedicar este trabajo a esa pequeña que viene en camino y que
ha crecido durante la escritura de este trabajo. ¡Estoy deseando tenerte entre mis
brazos cariño!
Hace falta mucho coraje para dejar a un lado lo seguro y
abrazar lo nuevo.
i
Índice.
CAPÍTULO I ......................................................................................................... 1
I.1. Introducción. ................................................................................................ 1
I.2. La economía del hidrógeno. ........................................................................ 2
I.3. Almacenamiento de hidrógeno. ................................................................... 4
I.1.1. Almacenamiento de hidrógeno como gas comprimido. ...................... 8
I.1.2. Almacenamiento de hidrógeno licuado. ............................................ 10
I.1.3. Almacenamiento en hidruros metálicos. ........................................... 10
I.1.4. Almacenamiento en solidos porosos. ................................................ 12
I.4. Reacción de reducción de oxígeno. ........................................................... 17
1.4.1. Electrocatalizadores basados en metales. ......................................... 19
I.4.2. Electrocatalizadores basados en óxidos metálicos. ........................... 21
I.4.3. Electrocatalizadores libres de metales. .............................................. 22
I.5. Almacenamiento de energía. Supercondensadores. .................................. 23
I.5.1. Grupos funcionales oxigenados. ........................................................ 26
I.5.2. Grupos funcionales nitrogenados. ..................................................... 27
I.6. Objetivos de la Tesis Doctoral. ................................................................. 29
Bibliografía. ..................................................................................................... 31
CAPÍTULO II ...................................................................................................... 41
Experimental. ....................................................................................................... 43
II.1 Materiales y Reactivos. ............................................................................. 43
II.1.1. Materiales. ............................................................................................. 43
II.1.2. Reactivos. ......................................................................................... 43
II.1.3. Preparación de los electrodos de materiales carbonosos.................. 44
II.1.4. Preparación de los electrodos de nanotubos de carbono. ................. 45
II.1.5. Preparación de carbones activados dopados con paladio. ................ 47
II.2. Técnicas de caracterización. .................................................................... 49
II.2.1. Adsorción física de gases. ................................................................ 49
II.2.2. Análisis de las isotermas de adsorción: Ecuación BET y Teoría de
Dubinin- Radushkevich. ............................................................................. 50
II.2.3. Desorción a temperatura programada. ............................................. 52
II.2.4. Análisis Termogravimétrico. ........................................................... 54
II.2.5. Espectroscopía fotoelectrónica de Rayos X (XPS). ......................... 55
II.2.6. Microscopía Electrónica de Transmisión (TEM). ............................ 59
II.2.7. Adsorción de hidrógeno a alta presión. ............................................ 60
ii
II.2.8. Técnicas electroquímicas. ................................................................. 62
II.2.8.1. Voltametría cíclica. ........................................................................ 62
II.2.8.1.1. Determinación de la capacidad. .................................................. 64
II.2.8.2. Electrodo de disco rotatorio (EDR). .............................................. 65
II.2.8.3. Cronopotenciometría. .................................................................... 66
Bibliografía. ..................................................................................................... 71
CAPÍTULO III .................................................................................................... 70
Almacenamiento electroquímico de hidrógeno sobre materiales carbonosos.
Efecto de la presencia de paladio. ....................................................................... 73
III.1. Introducción. ........................................................................................... 73
III.2. Caracterización de la textura porosa. ...................................................... 75
III.3. Caracterización de la química superficial. .............................................. 79
III.4. Caracterización electroquímica. ............................................................. 81
III.4.1. Voltametría cíclica. .......................................................................... 81
III.5. Almacenamiento electroquímico de hidrógeno. ..................................... 93
III.5.1. Efecto de la densidad de corriente y del tiempo del salto
galvanostático. ............................................................................................. 93
III.5.2. Efecto de la densidad de corriente mediante pulsos de corriente
durante el proceso de carga. ........................................................................ 98
III.6. Caracterización morfológica................................................................. 109
III.7. Discusión del efecto del Pd. ................................................................. 112
Conclusiones. ..................................................................................................... 117
Bibliografía. ....................................................................................................... 119
CAPÍTULO IV. ................................................................................................. 121
Nanotubos de carbono dopados con nitrógeno para el almacenamiento y
generación de energía. ....................................................................................... 123
IV.1. Introducción. ........................................................................................ 123
IV.2. Caracterización de las muestras. .......................................................... 124
IV.2.1. Síntesis de los nanotubos de carbono ............................................ 124
IV.2.2. Caracterización mediante análisis elemental. ................................ 125
IV.2.3. Análisis termogravimétrico (TG). ................................................. 126
IV.2.4. Análisis por espectroscopía Raman. .............................................. 127
IV.2.5. Caracterización morfológica (SEM y TEM). ................................ 129
IV.2.6. Espectroscopia fotoelectrónica de rayos X (XPS). ....................... 132
IV.3. Caracterización electroquímica. ........................................................... 134
iii
IV.3.1. Voltametría cíclica. ....................................................................... 134
IV.4. Reacción de reducción de oxígeno. ...................................................... 143
Conclusiones. ................................................................................................. 147
Bibliografía. ................................................................................................... 149
CAPÍTULO V .................................................................................................... 151
Conclusiones generales. ..................................................................................... 153
Apéndice A. ....................................................................................................... 157
Apéndice B. ....................................................................................................... 159
Apéndice C. ....................................................................................................... 161
iv
Índice de tablas.
1.1.Objetivos de capacidad gravimétrica y volumétrica para los sistemas
de almacenamiento de hidrógeno para WACV y LDV………………..
7
1.2.Ejemplos de almacenamiento de hidrógeno en diversos materiales a 1
atm de presión y temperatura ambiente……………………………….
13
3.1.Características suministradas por la casa comercial CheapTubes de
los nanotubos de carbono de pared sencilla (SWCNT) y nanotubos de
carbono de pared múltiple (MWCNT)……………………..…..……..
75
3.2.Nomenclatura de las muestras estudiadas en este trabajo……………. 76
3.3.Propiedades texturales de los materiales carbonosos estudiados. ……. 79
3.4.Caracterización del contenido en oxígeno de los carbonos activados
utilizados………………………………………………………………
81
3.5.Valores de capacidad específica obtenidos por voltametría cíclica para
las muestras de carbón activado SA y de este con nanopartículas de
paladio por el método de impregnación por humedad incipiente y por
impregnación de síntesis de coloides…………………………………..
84
3.6.Valores de capacidad específica obtenidos por voltamperometría
cíclica para las muestras de carbón activado Ank y dopados con
nanopartículas de paladio………………………………………..……
87
3.7.Valores de capacidad específica obtenidos por voltamperometría
cíclica entr 0,7V para las muestras de SWCNT y MWCNT y dopados
con nanopartículas de paladio………………………………………..
93
3.8.Valores de almacenamiento electroquímico de hidrógeno mediante
carga-descarga a corriente constante para las muestras de carbón
activado y dopados con nanopartículas metálicas en 6M KOH y 0,6M
K2SO4…………………………………………………………………
97
3.9.Porcentaje teórico de hidrógeno determinado a partir de la carga
empleada en el proceso de carga considerando 1 electrón por átomo
v
de hidrógeno………………………………………………………….. 98
3.10. Pulsos consecutivos de carga realizados en las experiencias
mediante pulsos galvanostáticos…….…….…….…….………….……
99
3.11. Valores de almacenamiento electroquímico mediante carga-
descarga por pulsos galvanostáticos para la muestra de carbón
activado Ank. K2SO4 0,6M………………………………………….....
101
3.12. Valores de almacenamiento electroquímico de hidrógeno
mediante carga-descarga mediante pulsos galvanostáticos de 1s (600
pulsos consecutivos) para las muestras de carbón activado y dopados
con nanopartículas metálicas en 6M KOH y K2SO4 0,6M………...…..
104
3.13. Valores de almacenamiento electroquímico de hidrógeno
mediante carga/descarga mediante pulsos galvanostáticos de 1s (600
pulsos consecutivos) para las muestras de carbón activado y dopados
con nanopartículas metálicas en 6M KOH y K2SO4 0,6M………….....
109
4.1.Análisis elemental de las muestras de nanotubos de carbono (NTC) y
nanotubos de carbono dopadas con nitrógeno (N-NTC)………………
126
4.2.Valores de capacidad específica para las muestras de nanotubos de
carbono (NTC) y nanotubos de carbono dopados con nitrógeno (N-
NTC) mediante VC en H2SO4 0,5M, Na2SO4 0,5M, 0,1M KOH y 6M
KOH……………………………………………………………………
137
vi
Índice de figuras.
1.1. Aplicaciones convencionales del hidrógeno…………….……………. 3
1.2. Distribución de la producción de hidrógeno por diferentes materias
primas………………………………………………………………….
4
1.3. Estructura de las actividades del DOE en el almacenamiento de
hidrógeno………………………………………………………………
6
1.4. Tanques de almacenamiento de hidrógeno a alta presión……………. 9
1.5. Representación gráfica de la capacidad de almacenamiento de los
hidruros metálicos frente a otras técnicas……………………………..
11
1.6. Esquema propuesto para el mecanismo propuesto de “spillover”
primario en grafeno dopado con nanopartículas metálicas…………....
16
1.7. Tecnologías basadas en el uso de hidrógeno………………………… 17
1.8. Celda de combustible de membrana polimérica……………………… 18
1.9. Condensador electroquímico o supercondensador………………..….. 24
1.10. Diagrama de Ragone para diferentes tecnologías en el
almacenamiento y suministro de energía………………………………
25
1.11. Tipos de grupos funcionales que contienen nitrógeno en los
materiales carbonosos: a) Piridina, b) Piridona, c) Pirrol, d) aminas
cuaternarias, e) aminas oxidadas…………………………………..….
28
2.1. Esquema de preparación de los electrodos carbonosos………………. 45
2.2. Representación esquemática de la preparación de los electrodos de
nanotubos de carbono………………………………………………....
46
2.3. Representación esquemática del electrodo de disco rotatorio….…..... 47
2.4. Equipo de adsorción física de gases empleado en la caracterización
de los carbones activados…………………………………………...…
50
2.5. Grupos oxigenados superficiales en un carbón activado y forma en
que descomponen………………………………………………….…..
53
2.6. Equipo de desorción a temperatura programada (DTP) con
vii
Termobalanza SDT TA Instruments 2960 Simultaneous……………... 54
2.7. Equipo TG-DSC simultáneo TA Instruments 2926………………...... 55
2.8. Representación esquemática del proceso de expulsión o fotoemisión
de un electrón………………………….…………………………..…...
56
2.9. Esquema del analizador de energía con sus componentes…….……... 58
2.10. Microscopio electrónico de transmisión TEM JEOL modelo JEM-
2010……………………………………………………………………
60
2.11. Esquema del equipo experimental volumétrico para la realización
de isotermas a alta presión………………………………..…….……...
61
2.12. Señal de excitación potencial-tiempo triangular utilizada en
voltametría cíclica…………………..……………………………….....
63
2.13. Figura de celda electroquímica de configuración de tres electrodos 63
2.14. Voltagramas típicos de electrodos con comportamiento de: a)
doble capa ideal y b)pseudocapacitivo…………...…………..………..
65
2.15. a) Programa de corriente en un experimento de carga-descarga a
corriente constante. b) Cronopotenciograma típico obtenido………….
67
2.16. Programa de corriente en un experimento de carga mediante
pulsos: a) primer pulso de 1s, b) primer pulso de 60s…………....…....
68
3.1.Isoterma de adsorción de N2 de los carbones activados: (■) Ank, (○)
PdiAnk1%, (Δ)PdiAnk4%......................................................................
77
3.2.Isoterma de adsorción de N2 de los carbones activados: (■) SA, (○)
PdiSA1%, (Δ)PdiSA4%.........................................................................
77
3.3. Isoterma de adsorción de N2 de los nanotubos de carbono: a)
SWCNT () y PdiSWCNT1%(○) y b) MWCNT () PdiMWCNT1%
(○) y PdiMWCNT7% ()…………………………………...................
78
3.4. Perfiles de desorción de CO para las muestras de carbón activado SA
y Ank……………………….................................................................
80
3.5. Perfiles de desorción de CO2 para las muestras de carbón activado
SA y Ank………………………...........................................................
80
3.6. Voltamperogramas cíclicos estabilizados para los electrodos de: a)
carbón activado SA y b) Carbón activado PdiSA1%. KOH 6M. υ =
1mV/s…………………………………………….................................
82
viii
3.7. Voltamperogramas cíclicos estabilizados para los electrodos de: a)
carbón activado SA y b) Carbón activado PdiSA1%. K2SO4 0,6M. υ=
1mV/s……………………………………….........................................
83
3.8. Voltamperogramas cíclicos estabilizados para los electrodos de
carbón activado: a) Ank, b) PdiAnk1%. KOH 6M. υ = 1mV/s…..…...
85
3.9. Voltamperogramas cíclicos estabilizados para los electrodos de
carbón activado en: a) Ank y b) PdiAnk1%. K2SO4 0,6M. υ = 1mV/...
86
3.10. Voltamperogramas cíclicos estabilizados para los electrodos de: a)
SWCNT y b) PdiSWCNT1%. KOH 6M. υ = 5mV/s…..………..…….
88
3.11. Voltamperogramas cíclicos estabilizados para los electrodos de: a)
SWCNT y b) PdiSWCNT1%. K2SO4 0,6M. υ = 5mV/s……..…….….
89
3.12. Voltamperogramas cíclicos estabilizados para los electrodos de: a)
MWCNT y b) PdiMWCNT1%. KOH 6M. υ = 5mV/s……..……..…..
90
3.13. Voltamperogramas cíclicos estabilizados para los electrodos de: a)
MWCNT y b) PdiMWCNT1%. K2SO4 0,6M. υ = 5mV/s……..……...
91
3.14. Voltamperogramas cíclicos estabilizados para los electrodos de
PdiMWCNT7% en: a) KOH 6M y b) K2SO4 0,6M. υ = 5mV/s…..…...
92
3.15. Ensayos galvanostáticos a – 0,5 A.g-1
de carga durante 15 min
para las muestras: a) SA (), PdiSA1% (), b) Ank () y
PdiAnk1% (). Electrolito KOH 6M…………………………………
94
3.16. Ensayos galvanostáticos a –0,5 A.g-1
de carga durante 60 minutos
para las muestras: a) SA (─), PdiSA1% (─), b) Ank (─) y PdiAnk1%
(─). KOH 6M……………………………………………….………....
95
3.17. Ensayos galvanostáticos a –0,5 A.g-1
de carga durante 60 minutos
y +0,025 A.g-1
de descarga para: a) muestras SA y PdiSA, b) muestras
Ank y PdiAnk. K2SO4 0,6M……………………..……..……..………
96
3.18. Ensayos galvanostáticos mediante pulsos a –0,5 A.g-1
con un
tiempo de carga de 15 minutos (600 saltos consecutivos), para la
muestra Ank. K2SO4 0,6M……………………………………..……..
99
3.19. Ensayos galvanostáticos mediante pulsos de 600 y 540 pulsos
consecutivos con un tiempo de 10 minutos de carga total para la
muestra de carbón activado Ank: a) -1,0 A.g-1
y b) -5,0 A.g-1
.
Densidad de descarga +0,025 A.g-1
. K2SO4 0,6M…..……..…...…….
100
ix
3.20. Ensayos galvanostáticos mediante pulsos de 1s y reposo de 0,5s
(600 pulsos consecutivos) con un tiempo de carga total de 10 minutos
para la muestra de carbón activado SA y Ank a -5,0 A.g-1
y densidad
de descarga +0,025 A.g-1
. K2SO4 0,6M……………………….………
101
3.21. Ensayos galvanostáticos mediante 600 pulsos consecutivos de 1s y
reposo de 0,5s para la muestra de carbón activado dopadas con
nanopartículas metálicas: a) PdiSA1% y PdiAnk1% de Pd, b)
PdiSA4% y PdiAnk 4%. Densidad de carga a -5,0 A.g-1
y densidad de
descarga +0,025 A.g-1
. K2SO4 0,6M……………...…..……..…………
102
3.22. Ensayos galvanostáticos mediante el primer pulso de 60s (540
pulsos consecutivos) para las muestras de carbón activado: a) SA y b)
Ank. Densidad de carga a -1,0 y -5,0 A.g-1
y densidad de descarga
+0,025 A.g-1
. KOH 6M………………………………..……………....
103
3.23. Ensayos galvanostáticos mediante el primer pulso de 60s (540
pulsos consecutivos) para las muestras SWCNT y PdiSWCNT1% a
una densidad de carga de: a) -1,0 A.g-1
y b) -5,0 A.g-1
. K2SO4
0,6M………………………………………...…..……..………..……...
105
3.24. Ensayos galvanostáticos mediante el primer pulso de 60s (540
pulsos consecutivos) para MWCNT y PdiMWCNT1% a una densidad
de carga de: a) -1,0 A.g-1
y b) -5,0 A.g-1
. K2SO4 0,6M……………......
106
3.25. Ensayos galvanostáticos mediante el primer pulso de 60s (540
pulsos consecutivos) para las muestras SWCNT y PdiSWCNT1% a
una densidad de carga de: a) -1,0 A.g-1
y b) -5,0 A.g-1
. KOH 6M…….
107
3.26. Ensayos galvanostáticos mediante el primer pulso de 60s (540
pulsos consecutivos) para MWCNT y PdiMWCNT1% a una densidad
de carga de: a) -1,0 A.g-1
y b) -5,0 A.g-1
. KOH 6M…………………...
107
3.27. Ensayos galvanostáticos mediante el primer pulso de 60s (540
pulsos consecutivos) para PdiMWCNT7% en: a) KOH 6M y b)
K2SO4 0,6M. Densidad de carga de -1,0 A.g-1
y -5,0 A.g-1
……..…….
108
3.28. Microscopias TEM para las muestras de a) y b) PdiAnk1% y c) y
d) PdiAnk4%.............……..……..………..……..………..……..…….
110
3.29. Microscopias TEM después de almacenamiento electroquímico de
hidrógeno para las muestras: a) y b) PdiAnk1% en KOH 6M, y c) y d)
x
PdiAnk4% en K2SO4 0,6M………………………………………..…... 111
3.30. Microscopias TEM para las muestras PdiMWCNT7%: a) y b)
Iniciales y b) y c) después de almacenamiento electroquímico de
hidrógeno en K2SO4 0,6M……………………………………………..
112
3.31. Isotermas de adsorción de hidrógeno a altas presiones para las
muestras de: a) Ank y b) PdiAnk1%. A diferentes temperaturas (■)
25ºC, (●) 50ºC y (▲) 75ºC……………………………………………
114
4.1.Análisis termogravimétrico en aire de las muestras estudiadas: ─)
CNT y ─) N-CNT……………………………………………………...
127
4.2.Espectros Raman de las muestras de nanotubos de carbono (NTC) y
nanotubos de carbono dopados con nitrógeno (N-NTC) donde se
observan las bandas características D y G de estructuras grafénicas….
128
4.3.Deconvolución de la banda G del espectro de la muestra de nanotubos
de carbono dopados con nitrógeno (N-NTC)…………………….……
129
4.4.Microscopias TEM para las muestras de NTC sin dopar……………... 130
4.5.Microscopias TEM para las muestras de NTC dopadas con nitrógeno
(N-NTC)……………………………………………………………….
131
4.6.Microscopias SEM de nanotubos de carbono dopados con nitrógeno
(N-NTC) a diferentes resoluciones para mostrar el tamaño de
partícula y la morfología……………………………………………….
132
4.7.Grupos nitrogenados en los materiales de carbono y su energía de
ligadura determinadas por XPS….….….….….….….….….….….…...
132
4.8.Espectro XPS del N1s y deconvolucion para la muestra de N-CNT….. 133
4.9. Voltagramas estabilizados para las muestras de nanotubos de carbono
(NTC) en medio: a) H2SO4 0,5M, b) Na2SO4 0,5M, c) KOH 0,1M y
d) KOH 6M). A diferentes velocidades de barrido……………………
135
4.10. Voltagramas estabilizados para las muestras de nanotubos de
carbono dopados con nitrógeno (N-NTC) en medio: a) H2SO4 0,5M,
b) Na2SO4 0,5M, c) KOH 0,1M y d) KOH 6M). A diferentes
velocidades de barrido…………………..…………………………......
135
4.11. Relación de la capacidad específica a diferentes velocidades de
xi
barrido para las muestras de: a) nanotubos de carbono (NTC) y b)
nanotubos de carbono dopados con nitrógeno (N-NTC)………………
138
4.12. Voltagramas estabilizados de nanotubos de carbono (NTC) en: a)
H2SO4 0,5M y b) KOH 0,1M. ν=50mV/s………………..…………….
141
4.13. Voltagramas estabilizados de nanotubos de carbono dopados con
nitrógeno (N-NTC) en: a) H2SO4 0,5M y b) KOH 0,1M. ν=50mV/s…
142
4.14. Voltamperogramas cíclicos en atmosfera de nitrógeno y oxígeno
para las muestras de: a) NTC y b) N-NTC. Electrolito fondo KOH
0,1M. ν=50mV/s……………………………………………………….
144
4.15. Curvas voltamperometrícas lineales del electrodo de disco
rotatorio en la reducción de oxígeno para las muestras: a) NTC y b)
N-NTC. Electrolito fondo KOH 0,1M saturado en O2. ν=5mV/s…….
145
4.16. Curvas voltamperometrícas lineales del electrodo de disco
rotatorio en la reducción de oxígeno a 1600 rpm para las muestras:
(─) 20%Pt-Vulcan, (─) NTC y (─) N-NTC. Electrolito fondo KOH
0,1M saturado en O2. ν =5mV/s………….……………………………
145
4.17. Grafica de Koutecky-Leich para la reducción de oxígeno en NTC,
N-NTC y 20%Pt-Vulcan a potencial de E=0,35V. Electrolito KOH
0,1M……………………………………………………………………
146
