INFIQC   05475
INSTITUTO DE INVESTIGACIONES EN FISICO- QUIMICA DE CORDOBA
Unidad Ejecutora - UE
congresos y reuniones científicas
Título:
Estudio fotoelectroquímico de arreglos nanotubulares de TiO2
Autor/es:
O. E. LINAREZ PÉREZ; D. OYARZÚN; R. HENRÍQUEZ; E. MUÑOZ; M. LÓPEZ TEIJELO; R. CÓRDOVA; H. GÓMEZ MEIER
Lugar:
Salta, Argentina
Reunión:
Congreso; XVI Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2009
Institución organizadora:
Asociación Argentina de Investigación Fisicoquímica
Resumen:
La fabricación controlada de estructuras a escala nanométrica es actualmente un área de gran interés dentro de la nanotecnología. En los últimos años, las nanoestructuras auto-organizadas de diferentes metales y semiconductores han recibido considerable atención debido a que estos materiales poseen un potencial uso tecnológico. Recientemente se ha demostrado que la anodización de titanio en electrolitos conteniendo iones fluoruro es la vía de fabricación de arreglos altamente ordenados de nanotubos con propiedades excepcionales. Es posible generar estructuras ordenadas con diversos diámetros de poro, longitudes y espesor de pared modificando las condiciones electroquímicas de formación. Es por ello que los arreglos de nanotubos de óxido de titanio ofrecen potenciales usos en diversas áreas, como lo son la manufactura de dispositivos sensores de gases y biomoléculas, dispositivos de almacenamiento de carga, celdas de combustible, materiales biocompatibles para implantes dentarios y óseos, fotocálisis y sistemas fotovoltaicos. El propósito de este trabajo es evaluar el comportamiento fotoelectroquímico de sistemas nanotubulares de TiO2, analizando procesos de transferencia de carga y recombinación, esto a objeto de establecer la factibilidad de su aplicación en celdas fotoelectroquímicas sensibilizadas con colorantes. En este contexto, se llevó a cabo medidas de voltametría cíclica y de transientes de fotocorriente, bajo iluminación solar simulada (lámpara de Xe de intensidad de 0,1 soles = 10 mW cm-2). Los medios electrolíticos empleados fueron KCl 0,1 M a distintos valores de pH. Las muestras analizadas, corresponden a sistemas de TiO2 compactos, nanotubulares, con y sin sensitizadores. Los principales resultados indican que independiente del sistema, estas se comportan como un material semiconductor tipo-n, que presenta fotocorriente en oxidación en los medios descritos. De acuerdo a las medidas de voltamperometría cíclica, se aprecia que la muestra nanotubular de TiO2 sensitizada con el colorante TCPP presenta los mayores valores de fotocorriente. Lo anterior puede ser atribuido a un incremento en la absorción de fotones de longitudes de onda superiores a 400 nm, a los cuales el sustrato semiconductor es transparente por sí solo. Con esto, es posible aumentar el espectro de absorción del material, y por consiguiente, incrementar la fotocorriente observada. Además, considerando las medidas de transientes de fotocorriente para el mismo sistema TiO2/TCPP, los valores observados de fotocorriente instantánea (IPh,in) y fotocorriente estacionaria (IPh,st), presentan los mayores valores de ambos parámetros, con respecto a los otros sistemas, con una relación . Lo anterior señala que las cargas fotogeneradas y acumuladas en la superficie del semiconductor (h+) son utilizadas en su totalidad en un proceso faradaico en la interfase. Por consiguiente, el fenómeno de recombinación no disminuye la eficiencia del proceso de fotoelectroquímico.