Reactividad electroquímica en medio ácido de SO2 sobre electrodos de carbón y metales nobles (Pt, Au, Pd). Estudio por voltametría cíclica y espectroscopía FT-IRRAS in situ

Resumen

La reactividad electroquímica de SO2 ha sido estudiada sobre electrodos de carbón agrafito ELLOR+35, carbón vítreo CV25) y metales nobles (Pt,Au,Pd) por medio de la voltametría cíclica y la espectroscopia FT-IRRAS in situ. Se comprueba que el SO2 se adsorbe irreversiblemente sobre pt y pd, pero no lo hace sobre Au, grafito y carbón vítreo. En Pt(111) y Pt(110), la adcapa resultante está formada por SO2 adsorbido en forma nu2-puente. La reducción de SO2 adsorbido produce una adcapa de S adsorbido que sobre Pt poliorientado posee una estructura en la que cada átomo de S bloquea dos sitios de adsorción de Pt. La oxidación de SO2 y S adsorbidos se produce con coadsorción competitiva de oxígeno. La oxidación de S transcurre a través de intermediarios S-O adsorbidos. Sobre Pt(111), esta adcapa oxigenada intermedia está compuesta por SO2 coordinado en forma NU2-puente. Los electrodos de carbón poseen una baja actividad catalítica para la electro-oxidación de SO2. Sobre Pt y Pd, esta reacción se encuentra auto-inhibida por SO2 irreversiblemente adsorbido. La conversión de la adcapa de SO2 en S adsorbido lleva a mejorar la cinética de la oxidación, mejora que en Pt es máxima para un recubrimiento de s del orden de la bicapa. La ausencia de SO2 irreversiblemente adsorbido explica la alta actividad catalítica que posee el Au en un rango amplio de potencial. No obstante, el rendimiento es susceptible de ser incrementado por adsorción de S sobre la superficie, siempre que no se supere un recubrimiento de 0.5. En Pt y Au, el S(VI) es el producto estable de la oxidación de SO2, independientemente de la composición de la superficie sobre la cual ocurre la reacción.