MX2007007449A - Absorcion de hidrogeno inducida por deposicion de metal en particulas de paladio y de aleacion de paladio - Google Patents

Abstract

La presente invención se refiere a métodos para producir partículas de paladio o de aleación de paladio recubiertas con metal. El método incluye poner en contacto partículas de paladio o de aleación de paladio que absorbieron hidrógeno con una o mas sales de metal para producir recubrimiento de metal o de aleación de metal sub-monoatómico o monoatómico en la superficie de las partículas de paladio o de aleación de paladio que absorbieron hidrógeno. La invención también se refiere a métodos para producir catalizadores y métodos para producir energía eléctrica usando las partículas de paladio o de aleación de paladio recubiertas con metal de la presente invención.

Description

ABSORCIÓN DE HIDRÓGENO INDUCIDA POR DEPOSICIÓN DE METAL EN PARTÍCULAS DE PALADIO Y DE ALEACIÓN DE PALADIO La presente invención se refiere a un método para producir partículas de paladio y de aleación de paladio recubiertas con metal útiles como, por ejemplo, electro-catalizadores reductores de oxígeno en celdas de combustible. La invención se refiere particularmente a métodos para producir compuestos de nanopartículas de monocapa en superficies de platino teniendo carga de platino baja acoplada con alta actividad catalítica. Una "celda de combustible" es un dispositivo el cual convierte energía química en energía eléctrica. En una celda de combustible típica, un combustible gaseoso tal como hidrógeno se alimenta a un ánodo (el electrodo negativo) , aunque un antioxidante tal como oxígeno se alimenta al cátodo (el electrodo positivo) . La oxidación del combustible en el ánodo ocasiona una liberación de electrones a partir del combustible hacia un circuito externo el cual conecta al ánodo y al cátodo. A su vez, el oxidante se reduce en el cátodo usando los electrones provistos por el combustible oxidado. El circuito eléctrico se completa por el flujo de iones a través de un electrolito que permite interacción química entre los electrodos. El electrolito típicamente está en la forma de una membrana de polímero conductora de protones que separa los compartimentos de ánodo y cátodo y que también es eléctricamente aislante. Un ejemplo bien conocido de tal una membrana conductora de protones es NAFION. Una celda de combustible, aunque tiene componentes y características similares a aquellas de una batería típica, difiere en varios respectos. Una batería es un dispositivo de almacenamiento de energía cuya energía disponible se determina por la cantidad de reactivo químico almacenado dentro de la propia batería. La batería cesará de producir energía eléctrica cuando los reactivos químicos almacenados se consumen. En contraste, la celda de combustible es un dispositivo de conversión de energía que teóricamente tiene la capacidad de producir energía eléctrico mientras el combustible y oxidante se suminis-tran a los electrodos. En una celda de combustible de membrana de intercambio de protones (PEM) típica, hidrógeno se suministra al ánodo y oxígeno se suministra al cátodo. Hidrógeno se oxida para formar protones mientras libera electrones hacia el circuito externo. El oxígeno se reduce en el cátodo para formar especies de oxígeno reducidas. Los protones se desplazan a través de la membrana conductora de protones al compartimento de cátodo para reaccionar con especies de oxígeno reducidas formando agua. Las reacciones en la celda de combustible de hidrógeno/oxígeno típicas son como siguen: Ánodo: 2H2 ? 4H+ + 4e~ (1) Cátodo: 02 + 4H + 4e" ? 2H20 (2) Reacción Neta: 2H2 + 02 ? 2H20 (3) En muchos sistemas de celda de combustible, una celda de hidrógeno se produce mediante convertir un combustible a base de hidrocarburos tal como metano, o un combustible de hidrocarburos oxigenado tal como metanol, a hidrógeno en un proceso conocido como "reformado" . El proceso de reformado típicamente involucra la reacción de ya sea metano o metanol con agua junto con la aplicación de calor para producir hidrógeno junto con los sub-productos de dióxido de carbono y monóxido de carbono. Otras celdas de combustible, conocidas como celdas de combustible "directas" o "no reformadas" , oxidan combustible alto en contenido de hidrógeno directamente, sin el hidrógeno siendo primero separado por un proceso de reformado. Por ejemplo, se conoce desde los años 1950 que alcoholes primarios inferiores, particularmente metanol, pueden oxidarse directamente. De manera acorde, un esfuerzo sustancial ha pasado hacia el desarrollo de la así llamada celda de combustible de "oxidación de metanol directa" debido a la ventaja de saltarse el paso de reformado. Para que las reacciones de oxidación y reducción en una celda de combustible ocurran a tasas útiles y a potenciales deseados, electrocatalizadores se requieren. Los electrocataliza-dores son catalizadores que promueven las tasas de reacciones químicas, y así, permiten que las celdas de combustible operen a sobrepotenciales inferiores. De manera acorde, en ausencia de un electrocatalizador , una reacción de electrodos típica ocurriría, si acaso, solamente a sobrepotenciales muy elevados. Debido a la naturaleza altamente catalítica del platino, materiales de platino y de aleación de platino soportados se prefieren como electrocatalizadores en los ánodos y cátodos de las celdas de combustible . Sin embargo, palatino es un metal precioso prohibitivamente costoso. De hecho, la carga de platino requerida usando electrocatalizadores del estado de la técnica actuales es aun demasiado alto para producción en masa comercialmente viable de celdas de combustible. De manera acorde, alguna investigación se ha enfocado en reducir la cantidad de platino costoso en cátodos y ánodos de celdas de combustible mediante combinar el platino con un metal de menor costo. Por ejemplo, la patente US 6,670,301 B2 otorgada a Adzic y colaboradores se refiere a la deposición de capas ultra-delgadas de platino sobre nanopartículas de rutenio por un proceso espontáneo . Las nanopartículas de rutenio recubiertas con platino son útiles como electrocatalizadores de ánodo tolerantes a monóxido de carbono en celdas de combustible. También ver: Brankovic, S. R., "Pt Submonolayers On Ru Nanoparticles - A Novel Low Pt Loading, High, CO Tolerance Fuel Cell Electrocatalyst" , Electrochem. Solid State Lett., 4, p. A217 (2001) ; y Brankovic, S. R. , y colaboradores, "Spontaneous Deposition Of Pt On The Ru(OOOl) Surface" , J. Electroanal . Chem. , 503:99 (2001), las cuales también divulga monocapas de platino en nanopartículas de rutenio . Un método para depositar una monocapa atómica de platino en nanopartículas de paladio también se reportó recientemente. Ver J. Zhang y colaboradores, "Platinum Monolayer Electrocatalysts For 02 Reduction: Pt Monolayer On Pd(lll) And On Carbón-Supported Pd Nanoparticles" , J. Phys . Chem. B. , 108:10955 (2004) . El método divulgado en Zhang y colaboradores involucra primero, la electrodeposición de una monocapa atómica de un metal depositado potencialmente bajo tal como cobre sobre nanopartículas de paladio. La electrodeposición se sigue por contacto con una solución de sal de platino para iniciar un desplazamiento redox espontáneo de la monocapa atómica de cobre por una monocapa de platino. Las nanopartículas de paladio recubiertas con platino se reportaron por Zhang y colaboradores para reducir significativamente las cargas de platino en electrocatalizadores de celdas de combustible. Además, las nanopartículas de paladio recubiertas con platino se reportaron por Zhang y colaboradores para poseer actividad catalítica significativamente mayor para la reducción de oxígeno que las nanopartículas de platino correspondientes. La actividad catalítica mas alta para las nanopartículas de paladio recubiertas con platino se presume que es un resultado del efecto sinérgico del paladio en la capa de platino.

Es evidente que las nanopartículas de paladio recubiertas con platino mantienen mas promesa como un avance principal para los electrocatalizadores de celdas de combustible. De hecho, partículas de paladio y de aleaciones de paladio recubiertas con numerosos otros metales además de platino, incluyendo el grupo principal y metales de transición, también se esperan que avancen, ínter alia, a los catalizadores, electrocatalizadores, y otros materiales. El método para depositar platino sobre nanopartículas de paladio descrito por Zhang y colaboradores contiene varias limitaciones prácticas. Por ejemplo, el método de Zhang y colaboradores requiere contacto de las nanopartículas de paladio con un electrodo para electrodepositar cobre sobre las nanopartículas de paladio. Además, el método de Zhang y colaboradores genera desecho de cobre durante el desplazamiento con platino del cobre . Ninguna de las técnicas descritas anteriormente divulga un método para depositar una capa de metal sobre una partícula de paladio o de aleación de paladio usando un método que sea conveniente y práctico, v.gr., que no requiere electrodeposición y no genera desechos. Ni ninguna de las técnicas discutidas anteriormente divulga un método conveniente y práctico para la deposición de una capa atómicamente delgada de cualquiera de una gran variedad de metales sobre partículas de paladio o de aleación de paladio.

Ai, un método conveniente y práctico para depositar una capa, particularmente una capa atómicamente delgada, de cualquiera de una gran variedad de metales sobre partículas de paladio y de aleación de paladio se necesita. La presente invención se relaciona con tales métodos. Compendio de la Invención La presente invención se refiere a métodos para producir partículas de paladio o de aleación de paladio recubiertas con metal o aleación de metal. Mas particularmente, los métodos de la presente invención se refiere para depositar capas sub-monoatómicas y monoatómicas de metales, particularmente platino, sobre partículas o nanopartículas de paladio y aleación de platino. El método incluye poner en contacto partículas de paladio o de aleación de paladio que absorbieron hidrógeno con una o mas sales de metal para producir recubrimiento de metal sub-monoatómico o monoatómico sobre la superficie de dichas partículas de paladio o de aleación de paladio. En una forma de realización, las partículas de paladio o de aleación de paladio recubiertas con metal son micropartícu-las . De preferencia, las micropartículas tienen un tamaño de alrededor de 500 nanómetros a alrededor de 10 mieras. En otra forma de realización, las partículas de paladio o de aleación de paladio recubiertas con metal son nanopartícu-las. Las nanopartículas de preferencia tienen un tamaño de alrededor de 3 a alrededor de 500 nanómetros. Mas preferentemente, las nanopartículas de paladio o de aleación de paladio recubiertas con metal tienen un tamaño mínimo de alrededor de 3 nanómetros y un tamaño máximo de alrededor de 10 nanómetros. El tamaño máximo de las nanopartículas recubiertas con metal de preferencia no es mayor que alrededor de 12 nanómetros. Las nanopartículas de paladio o de aleación de paladio recubiertas con metal lo mas preferible tienen un tamaño de alrededor de 5 nanómetros . El metal en el recubrimiento sub-monoatómico o monoatómico de metal puede ser cualquier metal adecuado, v.gr. , un metal del grupo principal, de transición, lantánido, o actínido. De preferencia, el metal es un metal de transición, mas notablemente platino. Las partículas de paladio o aleación de paladio que absorbieron hidrógeno o recubiertas con metal pueden estar no soportadas, o alternativamente, ligadas a un soporte. El soporte puede ser cualquier soporte adecuado. Cuando se aplica como electrocatalizadores de celda de combustible, el soporte de preferencia es eléctricamente conductor. Algunos soportes eléctricamente conductores preferidos incluyen negro de carbón, carbón con grafito, grafito, o carbón activado. Una forma de realización se refiere a partículas de paladio recubiertas con metal. Las partículas de paladio recubiertas con metal contienen un núcleo compuesto de paladio recubierto con una coraza de un metal . Otra forma de realización se refiere a partículas de aleación de paladio recubiertas con metal . Las partículas de aleación de paladio recubiertas con metal contienen un núcleo compuesto de aleación de paladio recubierta con una coraza de un metal. De preferencia, el componente de aleación en la aleación de paladio es un metal o una combinación de metales. Mas preferentemente, el metal o los metales de aleación son metales de transición. Aun mas preferentemente, el componente de aleación es uno o mas metales de transición 3d, es decir, la fila de metales de transición comenzando con escandio (Se) . Aun mas preferentemente, el componente de aleación es níquel (Ni), cobalto (Co) , hierro (Fe), o una combinación de los mismos. Oro (Au) , o su combinación con otros metales, particularmente, Ni, Co, y Fe, son otros componentes de aleación preferidos. En una forma de realización, el núcleo de aleación de paladio en la partícula de aleación de paladio recubierta con metal se compone de una composición de aleación de metal de paladio homogénea. En otra forma de realización, el núcleo de aleación de paladio se compone de una composición de aleación de paladio heterogénea. Un ejemplo de una partícula de aleación de paladio teniendo una composición de aleación de metal de paladio heterogénea es cualquier sub-núcleo interior de metal no de paladio recubierto con una coraza exterior de paladio.

Cuando sea apropiado, las partículas recubiertas con metal como se describen hasta ahora también pueden tener ligandos de enlace a metal o surfactantes enlazados a, o asociados con, la superficie. Las partículas recubiertas con metal también pueden estar en la forma de una suspensión o dispersión en una fase líquida. La fase líquida también puede ser cualquier fase líquida adecuada tal como un solvente orgánico o un alcohol. De preferencia, la fase líquida es de base acuosa. Algunos ejemplos de fases líquidas de base acuosa adecuadas incluyen agua y mezclas de agua-alcohol . En una forma de realización preferida, las partículas de paladio o de aleación de paladio que absorbieron hidrógeno se producen mediante exponer partículas de sustrato de paladio o de aleación de paladio a hidrógeno. En una forma de realización, las partículas de sustrato de paladio o de aleación de paladio. y la sal de metal o mezcla de sales de metal no están en contacto durante el tiempo que las partículas de sustrato de paladio o de aleación de paladio se exponen a hidrógeno. En otra forma de realización, las partículas de sustrato de paladio o de aleación de paladio y la sal de metal o mezcla de sales de metal están en contacto durante el tiempo que las partículas de paladio o de aleación de paladio se exponen a hidrógeno. En una forma de realización adicional de las anteriores, las partículas de paladio o de aleación de paladio que absorbieron hidrógeno y la sal de metal o mezcla de sales de metal se exponen adicionalmente a hidrógeno después de que la sal de metal hace contacto con las partículas de paladio o de aleación de paladio que absorbieron hidrógeno. De preferencia, en cualquiera de las formas de realización anteriores, las partículas de sustrato de paladio o aleación de paladio se exponen a hidrógeno por un periodo de tiempo suficiente para llevar x en PdHx a un valor de aproximadamente 0.6, según se determina por difracción de rayos X. La invención adicionalmente se relaciona con métodos para producir energía eléctrica. El método incluye primeramente, poner en contacto un cátodo reductor de oxígeno de una celda de combustible con oxígeno. El cátodo reductor de oxígeno contiene partículas recubiertas con metal de la presente invención, producida como se describe anteriormente, y enlazadas a un soporte eléctricamente conductor. El método para producir energía eléctrica incluye en segundo lugar, poner en contacto un ánodo de la celda de combustible con una fuente de combustible. El cátodo reductor de oxígeno está en contacto eléctrico con el ánodo y el cátodo reductor de oxígeno y el ánodo están en contacto químico a través de contacto mutual con un medio transportador de iones . De preferencia, el medio transportador de iones es un medio conductor de protones . Algunos ejemplos de fuentes de combustible incluyen, por ejemplo, gas hidrógeno, metanol , reformado de metanol , metano, reformado de metano, gasolina, reformado de gasolina, ácido fórmico, y etileno glicol . Como resultado de la presente invención, un método conveniente y práctico para depositar una capa, particularmente una capa atómicamente delgada, de cualquiera de una gran variedad de metales sobre partículas o nanopartículas de paladio y aleación de paladio se hace posible. Breve Descripción de las Figuras Figura 1 (a, b, c) . Perfiles de intensidad de difracción de rayos X (líneas sólidas) para partículas de paladio como una función del tiempo de exposición a 5% de hidrógeno en helio (la y Ib) y después de la remoción del hidrógeno (le) . La línea de rayas es la curva original obtenida en ausencia de hidrógeno. La línea de rayas y puntos en (le) es la curva obtenida antes de que se reduzca la presión de gas hidrógeno. Descripción Detallada de la Invención En una forma de realización, la invención se refiere a un método para producir partículas de paladio o de aleación de paladio recubiertas con metal. En una forma de realización preferida, el recubrimiento de metal es atómicamente delgado. La "capa de superficie atómicamente delgada" es una capa de átomos de metal cerovalentes de grosor sub-monoatómico , monoatómico, diatómico, o triatómico, o cualquier combinación de las mismas. Una capa de grosor monoatómico de átomos de metal, es decir, una monocapa atómica, es una sola capa de átomos de metal empacados juntos en la superficie de partículas de paladio o aleación de paladio. Una monocapa atómica tiene un parámetro de empacado de superficie de 1. Una capa de grosor sub-monoatómico , es decir, una sub-monocapa atómica, es una capa de átomos de metal cerovalentes que es menos densa que una monocapa atómica (es decir, no están empacados juntos) . De manera acorde, una sub-monocapa atómica tiene un parámetro de empacado de superficie de menos de 1. Por ejemplo, un parámetro de empacado de superficie de 0.5 indica la mitad de la densidad de átomos de metal en una monocapa de átomos de metal . Una capa de grosor diatómico se refiere a una bi capa (grosor de dos átomos) de átomos de metal cerovalentes. Una capa de grosor triatómico se refiere a una tricapa (grosor de tres átomos) de átomos de metal cerovalentes. En una forma de realización preferida, la capa atómicamente delgada de átomos de metal cubre la superficie entera de la partícula de paladio o de aleación de paladio. En otra forma de realización, la capa atómicamente delgada de átomos de metal cubre una porción de la partícula de paladio o aleación de paladio. Por ejemplo, la capa atómicamente delgada de átomos de superficie de metal puede caracterizarse como islas interco-nectadas con algunas regiones de profundidad monoatómica, diatómica, o triatómica. El recubrimiento de metal en la superficie de la partícula de paladio o de aleación de paladio incluye uno o mas metales diferentes a metales álcalis o de tierra alcalina. Por ejemplo, el recubrimiento de metal puede ser uno o mas metales seleccionados a partir las clases de metales del grupo principal, de transición, lantánido, o actínido. Cuando dos o mas metales se combinan en el recubrimiento, el recubrimiento de metal puede ser una aleación o composición binaria, ternaria, o cuaternaria. Cuando el método de la presente invención se aplica a catalizadores, el recubrimiento de metal de preferencia es cualquier metal de transición o aleación de metales de transición adecuada. Cuando el método de la presente invención se aplica a celdas de combustible, el recubrimiento de metal de preferencia es un metal activo para uso en catalizadores de celda de combustible, mas notablemente platino. Mas preferentemente, el platino es una monocapa o sub-monocapa atómica de platino. En una forma de realización, la sub-monocapa atómica de platino contiene solamente platino en ausencia de otros átomos de metal co-depositados . En otra forma de realización, una sub-monocapa atómica de átomos de platino incluye una o mas sub-monocapas atómicas co-depositadas de otro metal para formar una monocapa de aleación de platino-metal . Los metales co-depositados en la monocapa de aleación de platino-metal puede ser, por ejemplo, un metal de grupo principal, de transición, lantánido, o actínido. Los metales co-depositados en una monocapa de aleación de platino-metal proporcionan tales ventajas como, por ejemplo, reducción adicional en la carga de platino según se compara con una monocapa de platino pura, reducción en el envenenamiento catalítico, y/o mejora de la actividad catalítica. La relación de metal co-depositado a platino en la monocapa de aleación platino-metal no es particularmente limitada. Por ejemplo, la monocapa de aleación de platino-metal puede ser una aleación binaria de acuerdo con la fórmula MxPt1_x, donde M es cualquiera de los metales descritos anteriormente, y x está en cualquier punto de aproximadamente 0.01 a 0.99. La monocapa de aleación de platino-metal puede adicionalmente ser una aleación ternaria, cuaternaria, o mayor. Por ejemplo, la monocapa de aleación platino-metal puede ser una aleación ternaria o cuaternaria de acuerdo con las fórmulas Mx yPti.x.y o MxNyTzPt1_x_y„z , res ectivamente , donde , N, y T son de manera independiente cualquiera de los metales descritos anteriormente, y la suma de x, y, y z está en cualquier punto de aproximadamente 0.01 a 0.99. Las partículas de paladio y aleación de paladio recubiertas con metal pueden tener cualquiera de varias morfologías. Por ejemplo, las partículas pueden ser aproximadamente esféricas, cubo-octaédricas, en forma de varilla, cuboidales, piramidales, amorfas, y así sucesivamente. Las partículas de paladio y aleación de paladio recubiertas con metal también puede estar en cualquiera de varios arreglos. Las partículas pueden ser, por ejemplo, aglomerados, micelas, arreglos ordenados, como un huésped en un anfitrión tal como zeolita o polímero en patrones, y así sucesivamente. El tamaño de las partículas de paladio y aleación de paladio recubiertas con metal es dependiente de la aplicación, y así, no es particularmente limitado. Por ejemplo, en una forma de realización, el tamaño de las partículas es de unos cuantos nanómetros a varios cientos de nanómetros, es decir, nanopartícu-las. En otra forma de realización, el tamaño de las partículas varía de cientos de nanómetros a decenas o cientos de mieras, es decir, micropartículas . En aun otra forma de realización, el tamaño de las partículas varía de cientos de mieras a varios milímetros de tamaño. Cuando las partículas recubiertas con metal se aplican como catalizadores heterogéneos, el tamaño de las partículas puede estar en cualquier punto entre unos cuantos nanómetros a varios milímetros en tamaño. Por ejemplo, como catalizadores, el tamaño mínimo de las partículas es de preferencia 1 miera, mas preferentemente 500 nanómetros, mas preferentemente 100 nanómetros, y aun mas preferentemente 10 nanómetros. El tamaño máximo de las partículas es de preferencia 1 milímetro, mas preferentemente 500 mieras, mas preferentemente 100 mieras, y aun mas preferentemente 10 mieras. Cuando las partículas recubiertas con metal de la invención se dirigen como electrocatalizadores de reducción de oxígeno, como en celdas de combustible, las partículas recubier-tas con metal de preferencia son nanopartículas . Para celdas de combustible, el tamaño de las partículas es crítico. Conforme el tamaño de las partículas disminuye, las partículas tienden a volverse incrementalmente susceptibles a oxidación. Por otro lado, conforme el tamaño de las partículas aumenta, el área superficial de las partículas disminuye. La disminución en el área superficial ocasiona una disminución concomitante en la actividad y la eficiencia catalítica. Por lo tanto, cuando se dirige como catalizadores de celda de combustible, las nanopartículas recubiertas con metal de preferencia tienen un tamaño mínimo de alrededor de 3 nanómetros. Mas preferentemente, las nanopartículas recubiertas con metal tienen un tamaño mínimo de alrededor de 5 nanómetros. Las nanopartículas recubiertas con metal de preferencia tienen un tamaño máximo de alrededor de 500 nanómetros, mas preferentemente un tamaño máximo de alrededor de 100 nanómetros, aun mas preferentemente un tamaño máximo de alrededor de 50 nanómetros, y los mas preferible un tamaño máximo de alrededor de 10 nanómetros . De manera acorde, en una forma de realización, las nanopartículas de paladio o aleación de paladio recubiertas con metal tienen un tamaño mínimo de alrededor de 3 nanómetros y un tamaño máximo de alrededor de 10 nanómetros. El tamaño máximo de las nanopartículas de paladio o aleación de paladio recubiertas con metal de preferencia no es mas de alrededor de 12 nanómetros.

Las nanopartículas recubiertas con metal de preferencia tienen un tamaño de alrededor de 5 nanómetros. Una forma de realización se refiere a las partículas de paladio recubiertas con metal . Las partículas de paladio recubiertas con metal contienen un núcleo compuesto de átomos de paladio en estado de oxidación cerovalente. El núcleo de paladio se deriva de las partículas de paladio que absorbieron hidrógeno. Así, el núcleo también puede incluir hidrógeno o átomos hidruro . El núcleo de paladio se recubre con una coraza de un metal . Otra forma de realización se refiere a partículas de aleación de paladio recubiertas con metal. Las partículas de aleación de paladio recubiertas con metal contienen un núcleo compuesto de aleación de paladio. El núcleo de aleación de paladio se deriva de partículas de aleación de paladio que absorbieron hidrógeno, y así, puede incluir hidrógeno o átomos de hidruro. El núcleo de aleación de paladio se compone de paladio cerovalente y un componente de aleación. El núcleo de aleación de paladio se recubre con una coraza de metal . El componente de aleación en el núcleo de aleación de paladio puede ser cualquier químico o químicos capaces de combinarse con paladio y que no incluye paladio. Por ejemplo, el componente de aleación puede ser carbono, silicio, óxido de silicio, alúmina, un metal, un polímero o producto final de polímero, un dendrímero, un producto de base natural tal como celulosa, y así sucesivamente.

De preferencia, el componente de aleación en el núcleo de aleación de paladio es un metal o combinación de metales no incluyendo paladio. Por ejemplo, el metal en la aleación paladio-metal puede ser un metal álcali, tierra alcalina, de grupo principal, de transición, lantánido, o actínido. Mas preferentemente, el metal o los metales de aleación en el núcleo de paladio son metales de transición. Aun mas preferentemente, el componente de aleación es uno o mas de metales de transición 3d, particularmente níquel (Ni) , cobalto (Co) , y/o hierro (Fe) . Oro (Au) , o su combinación con otros metales, particularmente Ni, Co, y Fe, son otros componentes de aleación preferidos. El núcleo de aleación de paladio en las partículas de aleación de paladio recubiertas con metal puede estar en una forma homogénea. Una composición de aleación de paladio homogénea es una forma en la cual el paladio y los componentes de aleación se distribuyen de manera uniforme a través del núcleo. Algunos ejemplos de composiciones de aleación de paladio homogéneas incluyen composiciones 50:50 Pd-Ni, 80:20 Pd-Ni, 40:60 Pd-Ni, 60:40 Pd-Co, 30:70 Pd-Co, 70:30 Pd-Fe, 60:20:20 Pd-Ni-Co, 40:40:20 Pd-Ni-Fe, 90:5:5 Pd-Fe-Co, 60:20:10:10 Pd-Ni-Co-Fe, 50:50 Pd-Au, y 80:20 Pd-Au. Alternativamente, el núcleo de aleación de paladio está en una forma heterogénea. Una composición de aleación de paladio heterogénea es una forma en la cual el paladio y los componentes de aleación se distribuyen con composición variable, es decir, no uniformemente, en el núcleo de aleación de paladio. En tales casos, hay un componente de paladio en la superficie del núcleo de aleación de paladio. Por ejemplo, un núcleo de aleación de paladio heterogéneo puede tener granos de paladio individuales entremezclados con granos de cobalto o carbono individuales a través del núcleo; o alternativamente, por ejemplo, un sub-núcleo de carbono, cobalto, níquel, hierro, cobre, rutenio, oro, o plata rodeado por una coraza de paladio. Algunos otros ejemplos de composiciones de aleación de paladio heterogéneas incluyen una coraza de paladio sobre un sub-núcleo de silicio, óxido de silicio, nitruro de silicio, óxido de titanio, óxido de aluminio, óxido de hierro, sal de metal, látex, carbono, y asi sucesivamente. Además, un núcleo de aleación de paladio puede tener una combinación de un componente homogéneo y un componente heterogéneo. Un ejemplo de tal un núcleo de aleación de paladio es uno que contiene un sub-núcleo homogéneo de aleación de metal paladio recubierta con una coraza de metal paladio. Otro ejemplo de tal un núcleo de aleación de paladio es uno que contiene una fase homogénea de una aleación de paladio-metal en combinación con una o mas inter-capas de paladio. El método de la presente invención requiere poner en contacto partículas de paladio o de aleación de paladio que absorbieron hidrógeno con una sal de metal adecuada o combinación de sales de metal adecuadas para depositar un recubrimiento de metal de átomos de metal cerovalente. Cuando una sola sal de metal se usa, un recubrimiento de metal conteniendo el metal correspondiente de la sal de metal se deposita en la superficie de las partículas de paladio o de aleación de paladio que absorbieron hidrógeno. Esencialmente cualquier sal de metal conteniendo un metal adecuado, como se describe anteriormente, puede usarse para depositar un recubrimiento de metal . Las sales de metal pueden ser, por ejemplo, un haluro, nitrato, sulfato, carboxilato, amina, acetilacetonato, oxalato, hidróxido, cianuro, o combinación de las mismas, de cualquier metal adecuado. Cuando la invención se aplica a celdas de combustible, la sal de metal de preferencia no contiene haluro o un componente orgánico. Algunos ejemplos de sales de metal adecuadas útiles para depositar una capa de metal correspondiente incluyen acetilacetonato de platino (II), diamino dinitrito de platino (II), cloruro de platino (IV), hexahidroxiplatinato de platino (II) , acetato de rodio (III) , nitrato de rodio (III) , nitrato de hierro (III), acetilacetonato de hierro (III), sulfato de hierro (II), acetato de cobalto (II), nitrato de cobalto (II), sulfato de níquel (II), nitrato de níquel (II), cianuro de cobre (I), cloruro de cobre (II), acetato de cobre (II), sulfato de zinc, oxalato de zinc, ácido tetracloroaúrico , cianuro de oro (I), cloruro de oro (III) , nitrato de galio (III) , cloruro de osmio (III) , y cloruro de renio (III) . Por ejemplo, en una forma de realización, las partículas de paladio o aleación de paladio que absorbieron hidrógeno se exponen a una solución conteniendo la sal de rodio RhCl3, o la sal de iridio IrCl3, o la sal de rutenio RuCl3, para depositar una capa atómicamente delgada de Rh, Ir, o Ru, respectivamente, sobre la superficie de las partículas de paladio o de aleación de paladio . En una forma de realización preferida, las partículas de paladio o de aleación de paladio que absorbieron hidrógeno se exponen a una solución conteniendo la sal de platino K2Pt(N02)4 para depositar una monocapa o sub-monocapa atómica de platino en las partículas de paladio o de aleación de paladio. Una combinación o mezcla de dos o mas sales de metal se puede usar para depositar un recubrimiento de aleación de metal en la superficie de las partículas de paladio o de aleación de paladio que absorbieron hidrógeno. Los átomos de metal en el recubrimiento de aleación de metal corresponden a los átomos de metal en la combinación de sales de metal . La composición estequiométrica de la aleación de metal se determina por la relación molar de los metales usados en la combinación de sales de metal . Por ejemplo, una mezcla de 50% de trifluoroacetato de paladio (II) y 50% de hidróxido de tetra-amina platino (II) puede ponerse en contacto con las partículas de paladio o de aleación de paladio que absorbieron hidrógeno para depositar un recubrimiento superficial de aleación binaria de Pd05Pt0 5. De manera similar, una mezcla de 50% de cloruro de rutenio (III) y 50% de hidróxido de tetra-amina platino (II) puede ponerse en contacto con partículas de paladio o de aleación de paladio que absorbieron hidrógeno para depositar un recubrimiento superficial de aleación de binario de Ru0 5Pt0 5. De manera similar, una mezcla de 25% de nitrato de níquel (II) , 25% de sulfato de hierro (II) , y 50% de tetranitroplatinato (II) de potasio pueden ponerse en contacto con las partículas de paladio o de aleación de paladio que absorbieron hidrógeno para depositar un recubrimiento de aleación ternaria de Ni025Fe025Pt05. La sal de metal o mezcla de sales de metal se pone en contacto con partículas de paladio o aleación de paladio que absorbieron hidrógeno en cualquier manera adecuada. De preferencia, la sal de metal o mezcla de sales de metal está en una fase líquida dentro de la cual se sumergen las partículas que absorbieron hidrógeno. La fase líquida puede ser cualquier fase líquida adecuada como se describe anteriormente. Por ejemplo, la sal de metal se puede disolver en agua para formar una solución acuosa . Alternativamente, la sal de metal está en la forma de un vapor o plasma conteniendo iones de metal . Al hacer contacto con partículas de paladio o de aleación de paladio que absorbieron hidrógeno, los iones de metal vaporosos se depositan reductivamente sobre la superficie de las partículas de paladio o de aleación de paladio. Las partículas de paladio o de aleación de paladio que absorbieron hidrógeno se producen por cualquier método adecuado. En una forma de realización preferida, las partículas de paladio o de aleación de paladio que absorbieron hidrógeno se producen mediante exponer partículas de sustrato de paladio o de aleación de paladio a hidrógeno. Cuando las partículas de sustrato de paladio o de aleación de paladio se exponen a hidrógeno, absorben hidrógeno en un proceso disociativo. Las partículas de sustrato de paladio o de aleación de paladio pueden exponerse a hidrógeno por cualquier método adecuado. Por ejemplo, en una forma de realización, las partículas de sustrato de paladio o de aleación de paladio están en una forma sólida, opcionalmente sobre un soporte, cuando se exponen de manera directa a una corriente de gas hidrógeno. En otra forma de realización, las partículas de sustrato de paladio o de aleación de paladio se suspenden en una fase líquida dentro de la cual gas hidrógeno se burbujea. La fuente de hidrógeno puede ser hidrógeno puro, o alternativamente, una mezcla de hidrógeno y otro gas. Por ejemplo, la fuente de hidrógeno puede ser una mezcla de hidrógeno y argón o una mezcla de hidrógeno y nitrógeno. Además, la fuente de hidrógeno usada no necesita ser de la mas alta pureza, siempre y cuando cualquiera de tales impurezas no contrarresten el funcionamiento de la partícula recubierta con metal resultante. En particular, oxígeno se ha encontrado siendo una especie indeseable en la fuente de hidrógeno dado que el oxígeno es fácilmente reducido por las partículas de paladio que absorbieron hidrógeno resultantes. De manera acorde, es preferible que la fuente de hidrógeno esencialmente no contenga oxígeno. El recipiente conteniendo al sustrato de paladio o de aleación de paladio puede bañarse con una fuente de hidrógeno libre de oxígeno u otro gas libre de oxígeno para remover tales trazas de oxígeno . De preferencia, las partículas de sustrato de paladio o de aleación de paladio se exponen a hidrógeno a temperatura y presión estándar. Sin embargo, la temperatura y la presión así como otros parámetros pueden alterarse según se encuentre necesario o deseable. Por ejemplo, la presión se puede incrementar para acelerar la absorción de hidrógeno, mientras que la temperatura puede reducirse para conservar la retención de hidrógeno. Alternativamente, la presión se puede disminuir o la temperatura se puede incrementar para promover la liberación de hidrógeno a partir de las partículas de sustrato. La última aceleración de liberación de hidrógeno puede a su vez utilizarse para acelerar la deposición del recubrimiento de metal. Las partículas de sustrato de paladio o de aleación de paladio se exponen a hidrógeno por cualquier cantidad de tiempo adecuada. Por ejemplo, las partículas de sustrato se pueden exponer por unos cuantos minutos bajo condiciones donde la presión parcial de hidrógeno se ha incrementado. Por el contrario, las partículas de sustrato pueden exponerse a hidrógeno por un periodo de horas o quizás días para asegurar que una cierta cantidad de hidrógeno se ha absorbido. La absorción de hidrógeno por partículas de sustrato de paladio o de aleación de paladio se ha mostrado por difracción de rayos X pasando a través de tres regiones cristalográficas conforme la fracción de hidrógeno, x, se incrementa en PdHx. La fase o¡ corresponde a 0<x<0.3, una mezcla de fases a y ß corresponde a 0.3<x<0.58, y la fase ß corresponde a x=0.58. El valor limitante de x para paladio ha sido mostrado siendo aproximadamente 0.76 bajo 100 kPa de hidrógeno en el ambiente gas/sólido. De manera acorde, en una forma de realización preferida, las partículas de sustrato se exponen a hidrógeno por un periodo de tiempo suficiente para llevar x a un valor alto, por ejemplo, cuando x alcanza aproximadamente 0.6. Las partículas de sustrato de paladio y de aleación de paladio se pueden sintetizar por varios medios. Algunos métodos conocidos en la materia para sintetizar tales partículas incluyen métodos químicos reductivos en una fase de líquidos, deposición de vapor química (CVD) , descomposición térmica, deposición de vapor física (PVD) , deposición electrónica reactiva, electrodepo-sición, pirólisis láser, y técnicas de sol gel . Las partículas de sustrato de paladio y de aleación de paladio forman el núcleo de las partículas de paladio y de aleación de paladio recubiertas con metal. De manera acorde, la discusión anterior concerniente a los requerimientos de los núcleos de paladio y de aleación de paladio aplica también a las partículas de sustrato de paladio y de aleación de paladio. En una forma de realización, las partículas de sustrato de paladio o de aleación de paladio se exponen a hidrógeno en la presencia de la sal de metal o mezcla de sal de metal. Por ejemplo, en una forma de realización, las partículas de sustrato de paladio o de aleación de paladio están dentro de una solución de una sal de metal o de mezcla de sal de metal durante exposición a hidrógeno. Las partículas de sustrato pueden estar en la forma de una suspensión en la solución de sal de metal, o alternativamente, en la forma de un sólido soportado sumergido en la solución de sal de metal. Conforme las partículas de sustrato absorben hidrógeno, el recubrimiento de metal correspondiente se forma en las partículas de sustrato. Cuando las partículas de sustrato y la sal de metal están en contacto durante la exposición a hidrógeno, como se describe en la forma de realización anterior, el hidrógeno no reduce directamente los iones de metal en la sal de metal . La sal de metal se reduce indirectamente a través de la formación de hidruro de paladio. Las condiciones usadas durante la exposición a hidrógeno son suficientemente suaves tal que impidan la reducción directa de la sal de metal por hidrógeno.

En otra forma de realización, las partículas de sustrato de paladio o de aleación de paladio se exponen a hidrógeno en ausencia de la sal de metal o mezclas de sal de metal. Por ejemplo, en una forma de realización, las partículas de sustrato de paladio o de aleación de paladio se exponen primero por separado a hidrógeno antes de colocarse dentro de una solución conteniendo una sal de metal o mezcla de sales de metal . Las partículas de sustrato que absorbieron hidrógeno, las cuales ya sea se suspenden en solución o en una fase solida, son subsecuentemente sumergidas, suspendidas, o mezcladas en una solución conteniendo la sal de metal o mezcla de sales de metal para depositar el metal o la aleación de metal correspondiente, respectivamente . En aun otra forma de realización, las dos formas de realización descritas anteriormente se combinan. Por ejemplo, en una forma de realización preferida, las partículas de sustrato de paladio o de aleación de paladio primero se exponen por separado a hidrógeno antes de colocarse dentro de una solución conteniendo una sal de metal o mezcla de sales de metal. Las partículas de sustrato que absorbieron hidrógeno, las cuales son ya sea suspendidas en solución o en una fase sólida, subsecuentemente se sumergen, suspenden, o mezclan en una solución conteniendo la sal de metal o mezcla de sales de metal para depositar el metal o la aleación de metal correspondiente, respectivamente. Subsecuentemente, la combinación de partículas de sustrato que absorbieron hidrógeno y sal de metal se expone a hidrógeno adicional . La forma de realización anterior es particularmente útil cuando se usan nanopartículas de sustrato pequeño (por ejemplo, tamaño de 3-5 nm) dado que tales nanopartículas tienen una alta dispersión. La alta dispersión de pequeñas nanopartículas tiende ha hacer la absorción de hidrógeno mas difícil. Por lo tanto, la exposición a hidrógeno adicional permite que tales nanopartículas pequeñas absorban hidrógeno de manera mas completa. Además, el recubrimiento de metal producido inicialmen-te sobre las partículas de paladio o de aleación de paladio pueden funcionar como una plantilla para la deposición de metal adicional . El metal adicional puede ser el mismo metal o un metal diferente como el recubrimiento de metal inicialmente producido. El metal adicional se puede depositar por métodos conocidos en la materia, v.gr., métodos de deposición autocatalítica y electrolítica. Alternativamente, el metal adicional puede depositarse mediante sujetar la partícula de paladio recubierta con metal inicialmente producida a un procedimiento adicional de exposición de hidrógeno usando los métodos de la presente invención. La partícula de paladio o de aleación de paladio recubierta con metal que absorbió hidrógeno puede con ello funcionar para depositar metal adicional . Por ejemplo, en una forma de realización, una partícula de paladio recubierta con platino u oro se recubre adicionalmente con níquel o cobre usando métodos autocatalíticos conocidos en la materia. En otra forma de realización, una partícula de paladio recubierta con níquel se calienta a unos cuantos grados Celsius para permitir difusión de níquel dentro de la partícula de paladio. La partícula de níquel -paladio entonces se expone a hidrógeno adicional y luego se pone en contacto con una sal de platino para depositar un recubrimiento de platino sobre partículas de níquel -paladio . Por el proceso descrito anteriormente para deposición de metal adicional, crecimiento incremental y/o selectivo de partículas de paladio es posible. Por ejemplo, nanopartículas de paladio y de aleación de paladio se pueden hacer crecer a un tamaño específico mediante depositar paladio o aleación de paladio adicional mediante usar el procedimiento anteriormente descrito . Las partículas de sustrato de paladio y de aleación de paladio que absorbieron hidrógeno y sus contrapartes recubiertas con metal pueden estar en cualquier forma adecuada. Por ejemplo, las partículas pueden estar en forma sólida, v.gr. , un polvo. El polvo puede ser no soportado o alternativamente, ligado a un soporte . El soporte puede ser cualquier soporte adecuado. Por ejemplo, el soporte puede ser carbono, alúmina, sílice, sílice-alúmina, titania, zirconia, carbonato de calcio, sulfato de bario, una zeolita, arcilla intersticial, y así sucesivamente. En algunos casos, el soporte requiere ser eléctricamen-te conductor, v.gr., cuando la partícula recubierta con metal se va a usar en una celda de combustible. Algunos ejemplos de soportes eléctricamente conductores incluyen negro de carbón, carbón con grafito, grafito, y carbón activado. El material de soporte eléctricamente conductor de preferencia se divide finamente . Los sustratos de partículas de paladio y de aleación de paladio que absorbieron hidrógeno y sus contrapartes recubiertas con metal también se pueden suspender o dispersar en una fase líquida. La fase líquida puede ser cualquier fase líquida adecuada. Por ejemplo, la fase líquida puede ser de base acuosa. La fase líquida de base acuosa puede ser completamente agua o puede alternativamente incluir otro solvente adecuado. Por ejemplo, la fase líquida de base acuosa puede ser una mezcla de agua-alcohol . La fase líquida puede incluir un solvente orgánico. Algunos ejemplos de solventes orgánicos adecuados incluyen acetonitrilo , dimetilsulfóxido, dimetilformamida , tolueno, cloruro de metileno, cloroformo, hexanos, glima, dietil éter, y similares. Las partículas de paladio o de aleación de paladio recubiertas con metal pueden tener en su superficie algunos químicos en traza. Algunos ejemplos de químicos en traza incluyen óxidos, halógenos, monóxido de carbono, y así sucesivamente, siempre y cuando tales químicos en trazas no contrarresten el uso pretendido de la partícula. Por ejemplo, para uso en celdas de combustible, se prefiere que los sustratos de partículas de paladio no contengan óxidos superficiales y monóxido de carbono. Las partículas de paladio o de aleación de paladio recubiertas con metal también pueden incluir, cuando sea apropiado, cualquier ligando de enlace a metal adecuado o surfactantes enlazados a, o asociados con, la superficie de las partículas. Algunos ejemplos de ligandos de enlace a metal incluyen fosfinas, aminas, y tioles. Algunos ejemplos mas específicos de ligandos de enlace a metal incluyendo trialquil-fosfinas, trifenilfosfinas y derivados de las mismas, difosfinas, piridinas, trialquilaminas , diaminas tales como ácido etilenodiaminatetra-acético (EDTA) , tiofenol, alquilmercaptanos , y alquilenoxi, etilenoxi y derivados poli (etilenoxi) de los mismos, y así sucesivamente. Algunos ejemplos de surfactantes incluyen poli (alcohol vinílico) , polivinilpirrolidona, albúmina, polietilenoglicoles , dodecil sulfato de sodio, sales de ácidos grasos, y similares. En otra forma de realización, la invención se refiere a un método para producir energía eléctrica. El método para producir energía eléctrica incluye el uso combinado de elementos típicamente usados en una celda de combustible para generar energía eléctrica, es decir, un ánodo oxidante de combustible, un cátodo reductor de oxígeno, un medio conductor de protones, una fuente de oxígeno y una fuente de combustible. El cátodo reductor de oxígeno está en contacto eléctrico con el ánodo, y tanto el cátodo y el ánodo están en contacto eléctrico a través de contacto mutuo con el medio conductor de protones. La energía eléctrica se produce cuando el cátodo está en contacto con gas oxígeno y el ánodo está en contacto con la fuente de combustible. El cátodo reductor de oxígeno de preferencia contiene compuestos de partículas o nanopartículas de paladio o de aleación de paladio recubiertas con platino producidos de acuerdo con el método descrito en la presente. Gas oxígeno puede suministrarse al cátodo reductor de oxígeno en cualquier forma adecuada. Por ejemplo, el gas oxígeno se puede suministrar como gas oxígeno puro. Alternativamente, el gas oxígeno se suministra como aire. Alternativamente, el gas oxígeno se suministra como una mezcla de oxígeno y uno o mas gases inertes. Por ejemplo, oxígeno puede suministrarse como mezclas oxígeno-argón u oxígeno-nitrógeno. Algunas fuentes de combustible contempladas incluyen, por ejemplo, gas hidrógeno y alcoholes. Algunos ejemplos de alcoholes adecuados incluyen metanol y etanol . El alcohol puede ser no reformado o reformado. Un ejemplo de un alcohol reformado es reformado de metanol. Ejemplos de otros combustibles incluyen metano, gasolina, ácido fórmico, y etileno glicol. La gasolina o metano de preferencia se reforma para producir combustible mas adecuado para celdas de combustible existentes. El medio conductor de protones es un medio que conduce solamente protones y separa el combustible y el gas oxígeno. El medio conductor de protones puede estar en cualquiera de varias formas adecuadas, por ejemplo, un líquido, sólido, o semi-sólido. Una membrana conductora de protones preferida es el polímero perfluorado NAFION. El ánodo puede ser cualquiera de los ánodos conocidos en la materia. Por ejemplo, el ánodo puede ser platino o aleaciones de platino soportadas o no soportadas. El ánodo también puede incluir un electrocatalizador tolerante a monóxido de carbono. Tales ánodos tolerantes a monóxido de carbono incluyen varias aleaciones de platino. Un ánodo tolerante a monóxido de carbono notable conteniendo una monocapa o sub-monocapa de nanopartículas de platino sobre rutenio ha sido divulgado por Adzic y colaboradores (patente US 6,670,301 B2 ) . La patente anterior por Adzic y colaboradores se incluye en la presente por referencia en su totalidad. Ejemplos han sido expuestos mas adelante para el propósito de ilustración y para describir el mejor modo de la invención en el tiempo presente. Sin embargo, el alcance de esta invención no es de ninguna manera limitado por los ejemplos expresados en la presente. Ejemplo 1 Preparación de Compuestos de Nanopartículas de Paladio Recubiertas con Platino 20 nmoles de nanopartículas de paladio sobre soporte de carbono (10.6 mg, 20% por peso de Pd/C adquirido de E-TEK) se colocaron en un recipiente de vidrio con entrada y salida de gas. El recipiente de vidrio se enjuagó con gas argón para remover trazas de oxígeno. El recipiente entonces se llenó con gas hidrógeno por un periodo de alrededor de una hora. Por separado, una solución acuosa 1 mM de K2Pt(N02)4 se preparó y se quitó el aire. La solución de K2Pt(N02)4 resultante se añadió dentro del recipiente. El gas entonces se cambió a argón puro. La suspensión en el recipiente se sometió a tratamiento sónico para asegurar un contacto uniforme entre las nanopart ículas de paladio y la solución. Después de alrededor de una hora, gas hidrógeno se burbujeó a través de la suspensión por otra hora para asegurar que todos los iones de platino se depositaron por completo en las nanopartículas de paladio. La actividad para reducción de oxígeno entonces se midió por el método de electrodo de disco giratorio en solución de HC104 0.1 M. La actividad catalítica de las nanopartículas recubiertas con platino se encontró siendo la misma como la actividad catalítica de las nanopartículas de platino, aunque las nanopartículas recubiertas con platino tuvieron una carga de platino de solamente una tercera parte de las nanopartículas de platino. En otras palabras, la actividad de masa específica de Pt de las nanopartículas de Pd recubiertas con Pt es tres veces la de aquella para los catalizadores de Pt/C comúnmente usados . Ejemplo 2 Análisis de Difracción de Rayos X de Nanopartículas de Paladio Que Absorbieron y Desorbieron Hidrógeno Los perfiles de intensidad de difracción de rayos X para absorción de hidrógeno en partículas de paladio de 5 nm se muestra en la figura la. La posición pico (39.2°) en el conjunto mas a la derecha de picos corresponde a la separación de rejilla de nanopartículas de paladio antes de absorción de hidrógeno. Los picos sucesivamente mas pequeños en el conjunto de picos mas a la derecha y el incremento del conjunto de picos mas a la izquierda a la expansión de rejilla de paladio como una función del tiempo de exposición a hidrógeno al 5% en helio, es decir, después de 2, 4, 6, 8, y 10 minutos de exposición. La curva correspondiente a 10 minutos de exposición a hidrógeno muestra un solo pico de difracción de rayos X (en el conjunto de picos mas a la izquier-da) a 37.8°, indicando que la formación de la fase ß de hidruro de paladio se completó. El cambio en la posición de pico de 39.2 a 37.8 corresponde a la expansión de rejilla de 3.5%, la cual es consistente con el valor esperado para la absorción máxima de hidrógeno por una nanopartícula de paladio con x=0.6 en la fórmula PdHx. Los perfiles de intensidad de difracción de rayos X para absorción de hidrógeno en partículas de paladio de 10 nm se muestra en la figura Ib. Las condiciones usadas para generar la figura Ib fueron las mismas a aquellas usadas en la figura la, excepto por el uso de nanopartículas de paladio de 10 nm en lugar de nanopartículas de paladio de 5 nm. En la figura Ib, tiempos de exposición de hidrógeno de 2 y 4 minutos corresponden a las dos curvas mostradas por las líneas sólidas. Aunque no se puede observar mucho cambio a partir de la curva de 2 minutos comparada con la curva original (línea de rayas) , la curva de 4 minutos exhibe la característica indicando la terminación de absorción de hidrógeno. Este tiempo es significativamente mas corto que los 10 minutos para las nanopartículas de Pd de 5 nm. La figura le muestra los perfiles de intensidad de difracción de rayos X para desorción de hidrógeno en las nanopartículas de paladio que absorbieron hidrógeno de 10 nm de la figura Ib. La línea sólida en la figura le corresponde a 2 minutos de la aplicación de presión reducida. Como es evidente a partir de la figura le, dos minutos de presión reducida son suficientes para completamente desorber el hidrógeno en las nanopartículas de paladio de 10 nm que absorbieron hidrógeno. Así, aunque se han descrito lo que actualmente se cree que son las formas de realización preferidas de la presente invención, los técnicos en la materia se darán cuenta que otras y adicionales formas de realización se pueden hacer sin salir del espíritu de la invención, y se pretende incluir todas tales modificaciones adicionales y cambios como vienen dentro del verdadero alcance de las reivindicaciones expresadas en la presente .

Claims (37)

1. REIVINDICACIONES 1. Un método para producir partículas de paladio o de aleación de paladio recubiertas con metal, el método comprendiendo poner en contacto partículas de paladio o de aleación de paladio que absorbieron hidrógeno con una sal de metal o mezcla de sales de metal para depositar un recubrimiento de metal sub-monoatómico o monoatómico o recubrimiento de aleación de metal sub-monoatómico o monoatómico en la superficie de dichas partículas de paladio o de aleación de paladio que absorbieron metal, con ello produciendo partículas de paladio o de aleación de paladio recubiertas con metal o recubiertas con aleación de metal .
2. 2. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, donde dicha sal de metal o mezcla de sales de metal se disuelve en una fase líquida.
3. 3. Un método de acuerdo con la reivindicación 2, donde dicha sal de metal o mezcla de sales de metal está en la forma de una solución acuosa de dicha sal de metal o mezcla de sales de metal .
4. 4. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, donde dichas partículas de paladio o de aleación de paladio de recubiertas con metal son nanopartículas de paladio o de aleación de paladio recubiertas con metal .
5. 5. Un método de acuerdo con la reivindicación 4, donde dichas nanopartículas de paladio o aleación de paladio recubier-tas con metal son de alrededor de 3 a alrededor de 500 nanómetros de tamaño.
6. 6. Un método de acuerdo con la reivindicación 5, donde dichas nanopartículas de paladio o aleación de paladio recubiertas con metal son de alrededor de 5 a alrededor de 10 nanómetros de tamaño.
7. 7. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, donde dichas partículas de paladio o de aleación de paladio recubiertas con metal son micropartículas de paladio o de aleación de paladio recubiertas con metal .
8. 8. Un método de acuerdo con la reivindicación 7, donde dichas micropartículas de paladio o de aleación de paladio recubiertas con metal son de alrededor de 500 nanómetros a alrededor de 10 mieras de tamaño.
9. 9. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, donde una sola sal de metal se usa para depositar un recubrimiento de metal sub-monoatómico o monoatómico.
10. 10. Un método de acuerdo con la reivindicación 9, donde el metal en dicha sal de metal y dico recubrimiento de metal sub-monoatómico o monoatómico es un metal de transición.
11. 11. Un método de acuerdo con la reivindicación 10, donde el metal de transición es platino.
12. 12. Un método para producir partículas de paladio recubiertas con metal, el método comprendiendo poner en contacto partículas de paladio que absorbieron hidrógeno con una sal de metal o mezcla de sales de metal para depositar un recubrimiento de metal sub-monoatómico o monoatómico o recubrimiento de aleación de metal sub-monoatómico o monoatómico en la superficie de dichas partículas de paladio que absorbieron hidrógeno con ello produciendo partículas de paladio recubiertas con metal o recubiertas con aleación de metal .
13. 13. Un método para producir partículas de aleación de paladio recubiertas con metal, el método comprendiendo poner en contacto partículas de aleación de paladio que absorbieron hidrógeno con una sal de metal o mezcla de sales de metal para depositar un recubrimiento de metal sub-monoatómico o monoatómico o recubrimiento de aleación de metal sub-monoatómico o monoatómico en la superficie de dichas partículas de aleación de paladio que absorbieron hidrógeno con ello produciendo partículas de aleación de paladio recubiertas con metal o recubiertas con aleación de metal .
14. 14. Un método de acuerdo con la reivindicación 13, donde la aleación de paladio en dichas partículas de aleación de paladio recubiertas con metal está comprendida de una combinación homogénea de paladio y uno o mas metales de aleación.
15. 15. Un método de acuerdo con la reivindicación 14, donde la aleación de paladio en dichas partículas de aleación de paladio recubiertas con metal está comprendida de una fase homogénea de paladio y un metal de aleación.
16. 16. Un método de acuerdo con la reivindicación 15, donde dicho metal de aleación es un metal de transición.
17. 17. Un método de acuerdo con la reivindicación 16, donde el metal de transición es un metal de transición 3d.
18. 18. Un método de acuerdo con la reivindicación 16, donde el metal de transición 3d es níquel, cobalto, hierro, oro, o una combinación de los mismos.
19. 19. Un método de acuerdo con la reivindicación 13, donde la aleación de paladio en dichas partículas de aleación de paladio recubiertas con metal está comprendida de una fase heterogénea de paladio y uno o mas metales de aleación, provisto que algún componente de paladio en dicha aleación de paladio está ligada al recubrimiento de metal o aleación de metal sub-monoatómico o monoatómico.
20. 20. Un método de acuerdo con la reivindicación 19, donde dicha fase heterogénea está comprendida por un núcleo interior de uno o mas metales de aleación recubiertos con una coraza exterior de paladio.
21. 21. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, comprendiendo además enlazar dichas partículas de paladio o de aleación de paladio recubiertas de metal a un soporte.
22. 22. Un método de acuerdo con la reivindicación 21, donde el soporte es eléctricamente conductor.
23. 23. Un método de acuerdo con la reivindicación 22, donde el soporte es negro de carbón, carbón con grafito, grafito, o carbón activado.
24. 24. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, comprendiendo además ligandos de enlace a metal o surfactantes en la superficie de dichas partículas de paladio o de aleación de paladio recubiertas con metal .
25. 25. Un método para producir energía eléctrica, el método comprendiendo: (i) poner en contacto un cátodo reductor de oxígeno de una celda de combustible con oxígeno, donde el cátodo reductor de oxígeno está comprendido por partículas de paladio o de aleación de paladio recubiertas con platino o recubiertas con aleación de platino enlazadas a un soporte eléctricamente conductor; donde dichas partículas de paladio o de aleación de paladio recubiertas con platino o recubiertas con aleación de platino se producen por un método que comprende: poner en contacto partículas de paladio o de aleación de paladio que absorbieron hidrógeno con una sal de platino, o una mezcla de una sal de platino y una o mas sales de metal no de platino, para depositar un recubrimiento de platino sub-monoatómico o monoatómico o un recubrimiento de aleación de platino sub-monoatómico o monoatómico en la superficie de dichas partículas de paladio o de aleación de paladio, con ello produciendo partículas de paladio o de aleación de paladio recubiertas con platino o recubiertas con aleación de platino; (ii) poner en contacto un ánodo de dicha celda de combustible con una fuente de energía; donde dicho cátodo reductor de oxígeno está en contacto eléctrico con dicho ánodo; y dicho cátodo reductor de oxígeno y dicho ánodo están en contacto químico a través de contacto mutuo con un medio conductor de protones .
26. 26. Un método de acuerdo con la reivindicación 25, donde dichas partículas de paladio o de aleación de paladio, con ello produciendo partículas de paladio o de aleación de paladio recubiertas con platino o recubiertas con aleación de platino son nanopartículas de paladio o de aleación de paladio, con ello produciendo partículas de paladio o de aleación de paladio recubiertas con platino o recubiertas con aleación de platino.
27. 27. Un método de acuerdo con la reivindicación 26, donde dichas nanopartículas de paladio o de aleación de paladio, con ello produciendo partículas de paladio o de aleación de paladio recubiertas con platino o recubiertas con aleación de platino tienen un tamaño de alrededor de 5 a alrededor de 10 nanómetros .
28. 28. Un método de acuerdo con la reivindicación 27, donde la fuente de combustible es hidrógeno.
29. 29. Un método de acuerdo con la reivindicación 27, donde la fuente de combustible es alcohol.
30. 30. Un método de acuerdo con la reivindicación 29, donde el alcohol es metanol .
31. 31. Un método de acuerdo con la reivindicación 27, donde la fuente de combustible es un reformado de gasolina.
32. 32. Un método de acuerdo con la reivindicación 1, donde dichas partículas de paladio o de aleación de paladio que absorbieron hidrógeno se forman mediante exponer partículas de sustrato de paladio o de aleación de paladio a hidrógeno.
33. 33. Un método de acuerdo con la reivindicación 32, donde dichas partículas de sustrato de paladio o de aleación de paladio no están en contacto con la sal de metal o mezcla de sales de metal cuando las partículas de sustrato de paladio o de aleación de paladio se exponen a hidrógeno.
34. 34. Un método de acuerdo con la reivindicación 33, donde dichas partículas de sustrato de paladio o de aleación de paladio y dichas partículas de paladio o de aleación de paladio que absorbieron hidrógeno se enlazan a un soporte.
35. 35. Un método de acuerdo con la reivindicación 32, donde las partículas de sustrato de paladio o de aleación de paladio están en contacto con la sal de metal o la mezcla de sales de metal cuando las partículas de sustrato de paladio o de aleación de paladio se exponen a hidrógeno.
36. 36. Un método de acuerdo con la reivindicación 33, comprendiendo además exposición adicional a hidrógeno después de que la sal de metal o mezcla de sales de metal hace contacto con las partículas de paladio o de aleación de paladio que absorbieron hidrógeno.
37. 37. Un método de acuerdo con la reivindicación 32, donde las partículas de paladio o de aleación de paladio se exponen a hidrógeno por un periodo de tiempo suficiente para llevar x en PdHx a un valor de aproximadamente 0.6.