Estudio de la naturaleza de la interacción electroquímica del CO2 con superficies semiconductoras mediante espectroscopia de impedancia electroquímica

Cueto Gómez, Luisa Fernanda (2007) Estudio de la naturaleza de la interacción electroquímica del CO2 con superficies semiconductoras mediante espectroscopia de impedancia electroquímica. Doctorado thesis, Universidad Autónoma de Nuevo León.

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Resumen

Propósito y Método del Estudio: La posible conversión de los Gases de Efecto Invernadero, tales como el CO2, hacia productos de mayor energía mediante la Ciencia y Tecnología de Materiales es un tema de gran relevancia actual. En el presente trabajo, se determinó la naturaleza de las interacciones electroquímicas fundamentales del CO2 con una superficie semiconductora porosa de TiO2 así como con ésta modificada con partículas metálicas de Ag mediante la técnica de Espectroscopia de Impedancia Electroquímica (EIS), a diferentes valores de potencial. Los resultados se analizaron mediante el ajuste de los datos experimentales a circuitos equivalentes fundamentados en la naturaleza porosa del electrodo, para lo cual se utilizó un Modelo de Líneas de Transmisión (MLT) para electrodos porosos. Contribuciones y Conclusiones: Los resultados de EIS indicaron una transferencia de carga favorecida en la interfase TiO2-electrolito, presentando cambios significativos en cada valor de potencial aplicado. El comportamiento de esta resistencia a la transferencia de carga iónica indicó un proceso inicial de llenado de los estados superficiales (SS) dentro de la red porosa semiconductora, subsecuentemente a la Banda de Conducción (BC) del TiO2 y finalmente hacia la solución electrolítica. Se observó una disminución en la resistencia a la transferencia de carga iónica (R) a medida que dicho potencial se hizo más negativo. La R en la interfase Ag-electrolito presentó valores menores que aquéllos de la interfase TiO2-electrolito en casi todo el rango de potenciales estudiado. En la interfase TiO2-electrolito se observa una modificación del proceso de llenado de SS por efecto de la plata, llevándose éste a cabo en un rango de potencial de 0.05V y observando una polarización superficial mientras que la transferencia iónica se llevó a cabo preferentemente en la interfase Ag-electrolito. La contribución más importante de este trabajo radica en la adición de elementos de circuito al MLT para ajustar los datos obtenidos a un circuito equivalente y describir el comportamiento electroquímico del TiO2 modificado con partículas de plata.

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