Reducción de oxígeno en Pt0.65Cr0.35, Pt0.2Cr0.8 y platino rugoso

Se ha investigado la reducción de oxígeno en , y en las superficies producidas a partir de ellos mediante la disolución selectiva del componente Cr. Se utilizaron electrodos de disco rotatorio (RDE) para examinar la reacción de reducción de oxígeno (ORR). El análisis de superficie publicado (1–2) utilizando espectroscopia de fotoelectrones de rayos X (XPS) combinada con perfilado por pulverización y espectrometría de retrodispersión de Rutherford (RBS) demostró de manera convincente que la región superficial puede ser selectivamente despojada del componente Cr mediante excursiones electroquímicas a potenciales positivos de ∼+1.25V vs. RHE. Para la aleación más rica en Cr, se produce un despojo muy severo (>500Å) al prolongar las excursiones por encima de +1.25V. Para la muestra, el despojo superficial se extiende aproximadamente 2–3 monocapas en la superficie. La caracterización electroquímica mediante voltametría cíclica también confirma que la superficie se vuelve progresivamente rugosa a medida que el potencial excede la región donde el cromo es pasivo. El extenso aumento de la rugosidad de la superficie resulta en un aumento significativo de la corriente de ORR medida por área geométrica del RDE. Las pendientes de Tafel de la ORR para superficies moderadamente rugosas (factor de rugosidad, ), producidas a partir de cualquiera de las aleaciones iniciales, son casi idénticas a las de Pt liso puro. Para superficies más rugosas (producidas solo en la aleación inicial más rica en Cr), las pendientes de Tafel determinadas a partir de un gráfico corregido por transferencia de masa de también son casi idénticas a las obtenidas en Pt liso. Se concluye que el aumento medido de la corriente de ORR tras la rugosidad del electrodo de aleación del RDE se debe únicamente al aumento del área superficial de Pt. Se discuten las implicaciones mecanicistas y prácticas de este efecto en la electroquímica de celdas de combustible.