Propiedades fotoelectroquímicas de interfases dióxido de titani-electrolito: estados superficiales y sus implicaciones

Abstract

Resumen Esta investigación se enfocó en evaluar la transferencia de carga considerando la presencia de estados superficiales y sus implicaciones en la cinética de una reacción fotocatalítica controlada por el paso de reducción. Para ello, se evaluó la oxidación de agua (paso rápido) para la generación de sobre películas delgadas de TiO2 sintetizadas por anodización a altos campos. La caracterización electroquímica y microscópica de los electrodos permitió evidenciar una alta densidad de estados superficiales; estas superficies fueron inmersas e irradiadas en soluciones acuosas en presencia de una especie atrapa-radical y diferentes especies aceptoras de electrones (paso lento modulado por el potencial redox del aceptor), posteriormente, se siguió la generación de mediante espectrofotometría UV-visible considerando la disminución de absorbancia de una especie atrapa-radicales. Se obtuvieron las constantes cinéticas considerando un proceso de pseudo primer orden, las mismas se correlacionaron exponencialmente con la fuerza impulsora para el proceso de reducción (diferencia entre el potencial redox del aceptor y el potencial de banda de conducción). En este sentido, entre los aportes de esta investigación destaca la descripción cinética para reacciones fotocatalíticas controladas por el paso de reducción, resultando esta congruente con los resultados obtenidos, donde la constante de transferencia para la reacción estudiada se incrementó al aumentar el potencial redox de la especie aceptora de electrones. Palabras claves: Fotoelectroquimica, Estados superficiales, Capacitancia química.