[en] The aim of this work is to boost the combined hydrogen and added-values compounds generation (acetaldehyde, acetic acid and ethyl acetate) through ethanol electrochemical reforming using bimetallic anodes. In particular, the influence of the secondary metal on the electrochemical performance as well as on the product distribution was studied. For that purpose, PtX/C electrocatalysts (where X corresponds to Cu, Co, Ni and Ru) were synthesized by the modified polyol method and tested in both half-cell and proton exchange membrane (PEM) cell configurations. Characterization results showed that incorporation of Ni and Co into the Pt matrix enhances the morphological properties of the material, providing smaller crystallite sizes, higher active surface areas and hence, better dispersion when comparing to Ru and Cu-based electrocatalysts. Ethanol oxidation reaction (EOR) was evaluated by cyclic, linear voltammetry and chronopotentiometry assays. PtCo/C and PtNi/C exhibited the highest electrocatalytic activity at high polarization levels, which translate into an improvement of more than 30% (up to 1050 mA cm−2) in the hydrogen production and chemical yields. On the other hand, PtRu/C results more advantageous for a lower potential interval (<0.85 V) promoting the acetic acid production despite sacrificing ethanol conversion. PtCu/C presented the lowest results in both electrochemical performance and product distribution. Such differences in the electrochemical performance can be rationalized in terms of the synergistic effect between both metals (particle size distribution, grade of dispersion and hydrophilic behavior), which demonstrate that the incorporation of a different secondary metal plays an essential role in the EOR development.

[es] El objetivo de este trabajo es potenciar la generación combinada de hidrógeno y compuestos de valor añadido (acetaldehído, ácido acético y acetato de etilo) mediante reformado electroquímico de etanol utilizando ánodos bimetálicos. En particular, se estudió la influencia del metal secundario en el desempeño electroquímico así como en la distribución del producto. Para ello, se sintetizaron electrocatalizadores PtX/C (donde X corresponde a Cu, Co, Ni y Ru) mediante el método de polioles modificados y se probaron en configuraciones de celdas de membrana de intercambio de protones (PEM) y de media celda. Los resultados de la caracterización mostraron que la incorporación de Ni y Co en la matriz de Pt mejora las propiedades morfológicas del material, proporcionando tamaños de cristalitos más pequeños, áreas de superficie activa más altas y, por lo tanto, una mejor dispersión en comparación con los electrocatalizadores basados ​​en Ru y Cu. La reacción de oxidación del etanol (EOR) se evaluó mediante ensayos de cronopotenciometría, voltamperometría lineal y cíclica. PtCo/C y PtNi/C exhibieron la mayor actividad electrocatalítica a altos niveles de polarización, lo que se traduce en una mejora de más del 30% (hasta 1050 mA cm−2 ) en la producción de hidrógeno y rendimientos químicos. Por otro lado, PtRu/C resulta más ventajoso para un intervalo de potencial más bajo (<0.85 V) promoviendo la producción de ácido acético a pesar de sacrificar la conversión de etanol. PtCu/C presentó los resultados más bajos tanto en el rendimiento electroquímico como en la distribución del producto. Tales diferencias en el desempeño electroquímico pueden ser racionalizadas en términos del efecto sinérgico entre ambos metales (distribución de tamaño de partícula, grado de dispersión y comportamiento hidrofílico), lo que demuestra que la incorporación de un metal secundario diferente juega un papel esencial en el desarrollo de EOR.