05/04/2017 | Coloquios en el CIBION
Doris Grumelli – Viernes 7 de Abril 11:00 hs
INIFTA-CONICET

Preparación de sistemas bidimensionales en ultra alto vacío con aplicaciones en electrocatálisis

La motivación de las investigaciones llevadas a cabo en nuestro laboratorio se centra en los intereses generados por el cambio climático y la constante demanda de nuevas formas de energía. Desde la fisicoquímica de superficies tratamos de desarrollar electrocatalizadores alternativos, pero más que nada, intentamos entender cómo funciona un catalizador a nivel molecular y estudiar la estabilidad y reproducibilidad del mismo. Combinando los conocimientos adquiridos con resultados teóricos intentamos predecir que materiales o combinaciones de ellos serán los que presenten mejor actividad, estabilidad y reproducibilidad electrocatalítica.

La preparación de superficies en ultra alto vacío (UHV) ha sido una herramienta fundamental en el campo de ciencias de superficies para estudiar en detalle superficies, ya que es una técnica limpia y que permite control absoluto de las condiciones de preparación. Por otro lado, si se desea dar utilidad a estas superficies es necesario atravesar la brecha entre UHV y la presión ambiente, de una manera limpia y controlada. Esto se ha realizado por medio de sistemas de transferencia donde la muestra es llevada gradualmente a condiciones ambientales mediante la introducción de un gas noble como Ar o N2.

Tomando la experiencia de sistemas biológicos, catalizadores por excelencia, y sistemas inorgánicos convencionales, nos hemos dedicado a preparar sistemas bidimensionales en UHV que contienen arreglos atómicos de espaciados determinados. En un caso se trata de redes 2D metalo-orgánicas, donde la molécula orgánica sirve de “espaciadora” entre los centros metálicos individuales. El mismo efecto de mantener átomos metálicos individuales separados es el uso de superficies de óxido de hierro (Fe3O4) en las cuales la reconstrucción de la misma sirve como molde para alojar metales. Para explorar las propiedades electrocatalíticas de tales sistemas, la muestra se traslada a una celda electroquímica de un sistema de transferencia inerte, como el descripto anteriormente.

En la presentación se mostrarán la preparación y caracterización en UHV (STM, XPS, etc.) de superficies con arreglos 2D ordenados obtenidos usando moléculas como adsorbentes o sustratos de óxido de hierro, su respuesta electrocatalítica y la estabilidad de los mismos luego de ciclados electrocatalíticos bajo condiciones ambientales.

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