INFIQC   05475
INSTITUTO DE INVESTIGACIONES EN FISICO- QUIMICA DE CORDOBA
Unidad Ejecutora - UE
congresos y reuniones científicas
Título:
Estudio de peliculas superficiales de TiO2: influencia del electrolito y modificaciones inducidas por tratamiento catódico en las propiedades semiconductoras
Autor/es:
M. A. GARCÍA; O. R. CÁMARA; F. Y. OLIVA
Lugar:
La Serena
Reunión:
Congreso; XXI Congreso Iberoamericano de Electroquímica; 2014
Institución organizadora:
Sociedad Iberoamericana de Electroquímica
Resumen:
Las películas superficiales de óxido de titanio (TiO2) preparadas por métodos electroquímicos sobre sustratos de titanio metálico son conocidas por su alto carácter pasivante, el cuál está dado por su gran estabilidad química y mecánica y por la irreversibilidad electroquímica de su reacción de formación. Aunque habitualmente se considera que estas películas son estables a potenciales negativos, puede ocurrir una disminución del espesor de la película bajo condiciones de tratamiento catódico como resultado de una disolución de óxido promovida por una reducción parcial y la presencia de la reacción de descarga de hidrogeno sobre la superficie. A su vez la influencia del electrolito de crecimiento de la película puede generar cambios en la estructura, morfología o incluso en las propiedades semiconductoras de las películas. Por esta razón los objetivos propuestos fueron, estudiar la electroformación de TiO2 por métodos potenciodinámicos; e investigar la influencia de la reacción de descarga de hidrogeno sobre películas superficiales de TiO2 y analizar los cambios provocados por un tratamiento catódico prolongado sobre el estado de pasivación y las propiedades semiconductoras de la película, en conjunto con la influencia del electrolito sobre estos procesos. Con el fin de alcanzar estos objetivos, se prepararon películas de TiO2 sobre titanio metálico mediante barrido de potencial hasta diferentes potenciales finales (lo cual define el espesor de la película formada) en distintos electrolitos, tales como Na2SO4, Na3PO4, NaCl y NaNO3, Posteriormente las películas de TiO2 se trataron catódicamente por medio de ciclado del potencial en el intervalo de -0,5 V hasta -1,5 V, mediante la ampliación progresiva del límite catódico de voltametría cíclica, y por medio de la polarización prolongada a diferentes potenciales catódicos finales. Los estudios se realizaron a fuerza iónica constante (0,1 M). Todos los estudios fueron realizados en función del pH del medio. Se analizaron las curvas de j/E de voltametría cíclica y se realizaron mediciones de impedancia en función de potencial a frecuencia constante y medidas espectroscopia de impedancia electroquímica, para establecer la relación entre las propiedades iniciales de las películas formadas y el cambio producido luego del tratamiento catódico, así como, la influencia del medio de crecimiento, Se estudiaron las propiedades semiconductoras a partir de los cambios en la concentración de donores (ND) y potencial de banda plana (Efb). Se encontró que el tratamiento catódico produce cambios tanto en Efb como en ND, observándose que ND es mayor para películas delgadas Esto podría deberse a un predominio del estado superficial de la película en el comportamiento semiconductor, mientras que para películas más gruesas éste es dominado por las características del seno del material. También se observó que el tratamiento catódico por ciclado de potencial provoca una disminución del espesor de la película de TiO2 por un proceso de reducción/disolución. El cambio en las propiedades semiconductoras en las películas tratadas puede ser atribuido a la inclusión de especies de hidrogeno dentro de La película, producidas por el tratamiento catódico y que actúan como especies donoras. Por esta razón se estudió también la posible formación de una película de hidruro de titanio (TiHx) la cual podría tener efecto en la repasivacion de la película, pudiendo está ser útil para la formación de películas de TiO2 porosas. Por último, se encontró que el medio de crecimientos de las películas, afecta notablemente el comportamiento semiconductor de las películas formadas a potenciales mayores a 5 V.