El desarrollo de catalizadores efectivos para la reacción de reducción de oxígeno (ORR) es crucial para mejorar el rendimiento de las pilas de combustible. Se prepararon con éxito nanocatalizadores Pt-Co soportados en carbono de manera eficiente mediante un método genérico de dos pasos: (i) deposición electrolítica de un recubrimiento Co-P en polvo de carbono Vulcan XC72R y (ii) reemplazo galvánico parcial espontáneo de Co por Pt, al sumergir el precursor Co/C en una solución de cloroplatinato. Las partículas Pt-Co preparadas (de una estructura de núcleo-cáscara) están dispersas en un soporte Vulcan XC-72, formando aglomerados compuestos de nanopartículas menores de 10 nm. La composición y morfología de superficie de las muestras se caracterizó mediante microscopía electrónica de barrido y espectroscopía de rayos X por dispersión de energía (SEM/EDS), así como microscopía electrónica de transmisión (TEM). Las estructuras cristalinas del precursor Co-P/C y del catalizador Pt-Co/C se investigaron mediante difracción de rayos X (XRD). Se realizó un análisis de XPS para estudiar el estado químico de las capas superficiales del precursor y del catalizador. El comportamiento electroquímico de los compuestos Pt-Co/C se evaluó mediante voltametría cíclica (CV). Se utilizaron experimentos de voltametría de barrido lineal (LSV) para evaluar la actividad catalítica hacia la ORR y se compararon con la de un catalizador comercial Pt/C. Los catalizadores Pt-Co/C exhiben actividades específicas de masa y superficie (de jm = 133 mA mg−1 y jesa = 0.661 mA cm−2, respectivamente) a un valor típico de sobrepotencial de 380 mV (+0.85 V vs. RHE); estos son superiores a los de electrodos similares hechos de un catalizador comercial Pt/C (jm = 50.6 mA mg−1; jesa = 0.165 mA cm−2). El efecto beneficioso de incluso pequeñas cantidades (<1 % wt.%) de Co en el catalizador sobre la actividad ORR de Pt puede atribuirse a una composición óptima del catalizador y un tamaño de partícula resultante del método de preparación propuesto.
Banti et al. (Wed,) estudiaron esta cuestión.