Evaluación de la actividad catalítica de complejos bimetálicos de cobre(II) para la posible oxidación de la molécula del agua
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2015
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Resumen
En este trabajo de investigación, se realizó la síntesis de los complejos de cobre(II) con ligandos carboxilatos, de composición química Cu2(¿ - R)4¿2X (R =acetato, benzoato, octanoato; X = H20 o THF) como posibles catalizadores en la reacción de oxidación del agua. Para determinar su actividad catalítica se empleó voltametría cíclica y curvas de Tafel, variando el tipo de electrolito utilizado (fosfato pH = 7,0; acetato pH = 4,0; carbonato pH = 10,5). Para la caracterización electroquímica, se estudió el tipo de electrodo de trabajo y la forma de inmovilizar los complejos de Cu(II). Como resultado, se estableció que con los electrodos de pasta de grafito se obtiene una alta estabilidad mecánica, ya que no hay desprendimiento de los materiales inmovilizados; sin embargo, se obtienen resistencias altas, lo cual limita su uso. Al emplear FTO como sustratos para los electrodos y aplicando Nafion® como medio para la inmovilización, las medidas de las resistencias fueron bajas; pero se observa un mayor desprendimiento del complejo de la superficie después de varios ciclos de reacción. Adicionalmente, se demostró que el complejo Cu2(¿ - OAc)4-2H20 (OAc = acetato) no presenta actividad catalítica frente a la reacción de oxidación del agua en los electrolitos investigados y el complejo Cu2(¿-ben)4-2THF (ben = benzoato) es el más activo de la serie en estudio, obteniéndose una pendiente de Tafel de 68 mV/década en Na2CO3 1 mol/L a pH = 10,5. Cuando se utiliza KH2PO4/K2HPO4 1 mol/La pH = 7,0 como electrolito soporte, el complejo Cu2(¿- oct)4 (oct = octanoato) es más activo frente a la reacción de oxidación del agua, pero bajo estas condiciones experimentales las pendientes de Tafel calculadas (mayores a 120mV/década), indican que los complejos son menos activos en fosfato. La versatilidad estructural y electrónica del complejo benzoato de cobre(II) como precursor llevó a la síntesis del complejo...
Descripción
Tesis (licenciatura en química)--Universidad de Costa Rica. Facultad de Ciencias Básicas. Escuela de Química, 2015
Palabras clave
OXIDACION ELECTROLITICA