CONICET | Buscador de Institutos y Recursos Humanos

En el presente trabajo se presenta una caracterización morfológica, electroquímica y cinética del sensor compuesto por una película de nitruro de carbono grafito (g-C3N4) depositado sobre Grafito Pirolítico Altamente Orientado (HOPG). El cual exhibe una respuesta analítica sorprendente, cuantificando H2O2 de manera confiable y sensible dentro del intervalo 0,12-120,00 M con un límite de detección de 0,12 M. Estos resultados sugieren que la película de g-C3N4 debido a sus propiedades fisicoquímicas es un material nano-estructurado excelente favoreciendo la adsorción del analito1-2. Mediante el ajuste de los transitorios de corriente al modelo cinético, es posible relacionar la corriente con la velocidad de ocupación/desocupación de los sitios en la superficie. Se tuvo en cuenta sitio libre, sitio ocupado y desocupación del sitio. Las constantes de velocidad obtenidas del ajuste indican un cambio en el mecanismo de reacción para bajas y altas concentraciones. Los mecanismos se evalúan a escala atómica en la interface HOPG/g-C3N4/agua, mediante un modelado teórico a nivel primeros principios3-4 ya que permite evaluar las etapas elementales reductivas. Tanto el mecanismo para bajas concentraciones como correspondiente a altas concentraciones concuerdan con la cinética de ocupación y desocupación de sitios superficiales evidenciada en los experimentos. Se determinaron los caminos de mínima energía de cada una de las etapas elementales con el método de la banda elástica (NEB) y se determinaron las barreras. El solvente se representó como un medio dieléctrico continuo4. Los resultados teóricos permitieron correlacionar los cambios energéticos con los cambios en la geometría de las especies presentes en la interface como también con los procesos de corrugación/de-corrugación de la lámina más externa del substrato. Se determinó la etapa determinante de la velocidad.Los resultados teóricos a través de los modelos propuestos permitieron explicar el cambio de comportamiento observado en las constantes de velocidad experimentales obtenidas mediante el modelo cinético.