Modelación matemática de la reacción de evolución del hidrógeno utilizando HCLO4 y H2SO4 como electrolitos

Fuente: Redalyc
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Main Author: Gabriel Alonso-Núñez
Format: Artículo científico
Language:es
Published: Universidad Nacional Autónoma de México 2008
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author Gabriel Alonso-Núñez
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contents Modelación matemática de la reacción de evolución del hidrógeno utilizando HCLO4 y H2SO4 como electrolitos Gabriel Alonso-Núñez Laura Ortega-Chávez Eduardo Herrera-Peraza Luisa Manzanarez-Papayanopoulos Ysmael Verde-Gómez Arturo Keer-Rendón Ciencias de la Tierra platino catalizador celdas de combustible curvas de polarización evolución del hidrógeno Las celdas de combustible constituyen en la actualidad una de las principales tecnologíasque son objeto de continuas investigaciones en la búsqueda de fuentes alternativasde energía, cuyo impacto al ambiente sea mínimo. Sin embargo la utilización de estatecnología, se ha visto limitada por factores tales como el elevado costo de los distintoscomponentes que conforman una celda de combustible. Por ejemplo, el platino empleadopor excelencia como el mejor catalizador para llevar a cabo la reacción química entrehidrógeno y oxígeno, responsable de la producción de energía eléctrica. En la búsquedade la optimización o sustitución del platino, es importante contar con una metodologíaque permita realizar un diagnóstico in situ del estado de dicho catalizador. Este diagnósticoinvolucra aspectos tales como la determinación de los sitios activos y la cargay la degradación que el catalizador puede ir sufriendo durante el funcionamiento dela celda. El presente trabajo consiste en el desarrollo de un modelo matemático quealimentado con las constantes de velocidad y los fenómenos involucrados en la reacciónde la evolución del hidrógeno, produce como datos de salida, las curvas de polarización(E vs I) y de espectroscopia de impedancia electroquímica para dicha reacción. Seconsideró para la modelación, al Pt monocristalino preferenciado en las direcciones(111) y (100) como catalizador y usando diversos ácidos como electrolitos. Las curvasobtenidas con el algoritmo matemático muestran una correlación de la influencia deltipo y concentración de los ácidos usados como electrolitos y la densidad de corrienteeléctrica debido a la evolución del H2. Finalmente, este modelo deja abierta la posibilidadde explorar el efecto del cambio en los valores de las variables involucradasen las reacciones de una celda de combustible, lo que nos permitirá evaluar in situ elestado y comportamiento del catalizador. 2008 artículo científico 0188-4999 https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=37024103 es http://www.redalyc.org/revista.oa?id=370 Revista Internacional de Contaminación Ambiental application/pdf Universidad Nacional Autónoma de México Revista Internacional de Contaminación Ambiental (México) Num.1 Vol.24
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publishDate 2008
publisher Universidad Nacional Autónoma de México
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Gabriel Alonso-Núñez
Ciencias de la Tierra
platino
catalizador
celdas de combustible
curvas de polarización
evolución del hidrógeno
Modelación matemática de la reacción de evolución del hidrógeno utilizando HCLO4 y H2SO4 como electrolitos Gabriel Alonso-Núñez Laura Ortega-Chávez Eduardo Herrera-Peraza Luisa Manzanarez-Papayanopoulos Ysmael Verde-Gómez Arturo Keer-Rendón Ciencias de la Tierra platino catalizador celdas de combustible curvas de polarización evolución del hidrógeno Las celdas de combustible constituyen en la actualidad una de las principales tecnologíasque son objeto de continuas investigaciones en la búsqueda de fuentes alternativasde energía, cuyo impacto al ambiente sea mínimo. Sin embargo la utilización de estatecnología, se ha visto limitada por factores tales como el elevado costo de los distintoscomponentes que conforman una celda de combustible. Por ejemplo, el platino empleadopor excelencia como el mejor catalizador para llevar a cabo la reacción química entrehidrógeno y oxígeno, responsable de la producción de energía eléctrica. En la búsquedade la optimización o sustitución del platino, es importante contar con una metodologíaque permita realizar un diagnóstico in situ del estado de dicho catalizador. Este diagnósticoinvolucra aspectos tales como la determinación de los sitios activos y la cargay la degradación que el catalizador puede ir sufriendo durante el funcionamiento dela celda. El presente trabajo consiste en el desarrollo de un modelo matemático quealimentado con las constantes de velocidad y los fenómenos involucrados en la reacciónde la evolución del hidrógeno, produce como datos de salida, las curvas de polarización(E vs I) y de espectroscopia de impedancia electroquímica para dicha reacción. Seconsideró para la modelación, al Pt monocristalino preferenciado en las direcciones(111) y (100) como catalizador y usando diversos ácidos como electrolitos. Las curvasobtenidas con el algoritmo matemático muestran una correlación de la influencia deltipo y concentración de los ácidos usados como electrolitos y la densidad de corrienteeléctrica debido a la evolución del H2. Finalmente, este modelo deja abierta la posibilidadde explorar el efecto del cambio en los valores de las variables involucradasen las reacciones de una celda de combustible, lo que nos permitirá evaluar in situ elestado y comportamiento del catalizador. 2008 artículo científico 0188-4999 https://www.redalyc.org/articulo.oa?id=37024103 es http://www.redalyc.org/revista.oa?id=370 Revista Internacional de Contaminación Ambiental application/pdf Universidad Nacional Autónoma de México Revista Internacional de Contaminación Ambiental (México) Num.1 Vol.24
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