VIII International Symposium on Chemistry and Pharmaceutical Sciences

VIII Conference "Chemical Sciences"

Influence of Cu-based composite, on the electrochemical behavior of epoxy-graphite electrodes.

Abstract

Immobilization of CuxO on various supports such as carbon, boron nitride, bentonite and graphene is an effective method to increase the active sites for the reagent. In particular, Cu-based nanocatalysts, i.e., metallic copper (Cu), cuprous oxide (Cu2O) and copper oxide (CuO) and Cu-based nanocomposites, are highly efficient in catalyzing electrochemical reactions.
In this work, a series of Cu-based composites (CuxO, CuxO/GO), in which graphene oxide (GO) has been used as support, have been synthesized by a solid-state synthesis route at room temperature. These Cu-based composites were mixed with epoxy-graphite to develop electrodes and evaluate the electrochemical behavior.
The electrochemical response of the electrodes was evaluated by using the ferro/potassium ferricyanide redox couple as a probe for voltammetry and impedance spectroscopy. The electrocatalytic effect on the ferro/potassium ferricyanide redox couple shown was more effective when a CuxO/GO-epoxy-graphite composite was used with respect to a CuxO-epoxy-graphite. This epoxy-graphite-CuxO/GO composite exhibits the lowest potential difference, highest current, lowest charge transfer resistance, and catalyzes the oxidation reaction of 2,4 dinitrophenol, which are desirable properties for potential electroanalytical purposes.

Resumen

La inmovilización de CuxO en diversos soportes como carbono, nitruro de boro, bentonita y grafeno es un método eficaz para aumentar los sitios activos. En particular, los nanocatalizadores basados en Cu, tales como, cobre metálico (Cu), óxido cobre (I) u (II) (Cu2O) y nanocompuestos basados en Cu, son altamente eficientes en la catálisis de reacciones electroquímicas.
En este trabajo, se sintetizó una serie de composites basados en Cu (CuxO, CuxO/GO), en los que se utilizó óxido de grafeno (GO) como soporte, mediante una ruta de sintesis en estado sólido a temperatura ambiente. Estos composites basados en Cu se mezclaron con epoxi-grafito para desarrollar electrodos y evaluar el comportamiento electroquímico.
La respuesta electroquímica de los electrodos se evaluó mediante el uso del par redox ferro/ferricianuro de potasio como sonda para voltamperometría y espectroscopia de impedancia. El efecto electrocatalítico sobre el par redox ferro/ferricianuro de potasio mostrado fue más efectivo cuando se utilizó un composite CuxO/GO-epoxi-grafito con respecto a un CuxO-epoxi-grafito. Este composite de epoxi-grafito-CuxO/GO presenta la menor diferencia de potencial, mayor corriente, menor resistencia de transferencia de carga, y cataliza la reacción de oxidación del 2,4 dinitrofenol, que son propiedades deseables para potenciales fines electroanalíticos.