Estudios de electrocatálisis con el microscopio electroquímico de barrido (SECM)
Résumé
Las reacciones electrocatalíticas son aquellas en las que bien los reactivos, los intermedios, o los productos de
reacción se adsorben específicamente sobre la superficie del electrodo para conseguir disminuir la barrera
energética de dicha reacción. El interés por este tipo de reacciones en el campo de la energía y el medio ambiente
es enorme, ya que la identificación de catalizadores activos y duraderos para algunas reacciones como la reducción
de O2, la oxidación de HCOOH, o la reducción del CO2, entre otras, supondría un verdadero avance para las pilas
de combustible o las baterías metal-aire. Sin embargo, no existen muchas técnicas electroquímicas que nos
permitan estudiar este tipo de reacciones y sus mecanismos. Por este motivo, el microscopio electroquímico de
barrido (SECM) representa una potente herramienta electroanalítica que permite la rápida selección de
electrocatalizadores activos, el estudio cuantitativo de sus productos de reacción y/o degradación, así como el
estudio mecanístico de estas reacciones (1). El SECM es una técnica local basada en el uso de un
ultramicroelectrode que actúa como sonda electroquímica (2). Los modos convencionales del SECM se basan en
la generación y/o recolección electroquímica de la especie de interés en el ultramicroelectrodo. Recientemente,
han aparecido nuevos modos de trabajo basados en el uso de micropipetas de vidrio en lugar de
ultramicroelectrodos, los cuales permiten el estudio de todo tipo de reacciones electrocatalíticas y no sólo aquellas
cuyo reactivo puede ser generado electroquímicamente.
Esta comunicación muestra una visión global sobre las distintas reacciones electrocatalíticas que pueden ser
estudiadas por SECM, así como sobre los diferentes tipos de estudios que se pueden realizar (evaluación de
actividad, selectividad, degradación…), prestando especial atención a los modos de actuación basados en el uso
de micropipetas aplicados a electrocatalizadores para la reacción de oxidación del HCOOH (3-4).
(1) C.M. Sánchez-Sánchez, Electrochem. Soc. Interface 23 (2014) 43-45.
(2) A.J. Bard, M.V. Mirkin (Eds.), Scanning Electrochemical Microscopy, second ed., CRC Press, Boca Raton,
2012.
(3) J.V. Perales-Rondón, J. Solla-Gullón, E. Herrero, C.M. Sánchez-Sánchez, Appl. Catal., B 201 (2017) 48-57.
(4) J.V. Perales-Rondón, E. Herrero, J. Solla-Gullón, C.M. Sánchez-Sánchez, V. Vivier, J. Electroanal Chem. 793
(2017) 218-225.