Aprovechamiento de Residuos Radiográficos para la Modificación de Espumas de Cobre con Plata en la Conversión Electrocatalítica de CO2 a Combustibles

Abstract

La conversión electrocatalítica de CO2 en combustibles ofrece una vía sostenible para mitigar emisiones y cerrar ciclos de materiales. En este trabajo se investigó la modificación por reemplazamiento galvánico de nanoespumas de cobre con plata recuperada de residuos radiográficos, evaluando tres tiempos de reacción (1, 3 y 5 minutos) para establecer la relación entre la incorporación de Ag, la evolución morfológica y la actividad electrocatalítica. Las nanoespumas de Cu se sintetizaron por electrodeposición mediante el método de la plantilla dinámica de burbujas de hidrógeno; la plata se obtuvo por lixiviación ácida de películas radiográficas desechadas y se empleó como solución madre para realizar las modificaciones controladas. La caracterización por microscopía electrónica de barrido de emisión de campo y microscopía electrónica de transmisión mostró la progresiva transformación de nanocubos hacia nanocristales huecos (cubos y octaedros), junto con una distribución heterogénea de Ag observable en imágenes por electrones retrodispersados. Las caracterizaciones electroquímicas (voltamperometría, espectroscopía de impedancia electroquímica y cronoamperometría) revelaron que las muestras modificadas por 3 y 5 min (CuF50–3Ag y CuF50–5Ag) exhibieron la mayor actividad: corrientes catódicas más elevadas, menor resistencia de transferencia de carga y estabilización más rápida en operación sostenida. Se interpretan estos resultados en términos de heterointerfases Cu–Ag y de la arquitectura hueca que incrementa la accesibilidad de sitios activos y facilita la activación de intermedios. El enfoque combina valorización de residuos, economía circular y diseño de electrocatalizadores, contribuyendo a los ODS 7, 12 y 13.