Desarrollo de corrientes catódicas por irradiación visible de films de nanoparticulas de TiO2 modificadas con alizarina: A@TiO2

YESICA DI IORIO; MARIA A. GRELA

Salta

Congreso; XVI Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica Salta; 2009

AAIFQ

Es sabido que la modificación de dióxido de titanio con ligandos del tipo catecol permite extender el espectro de acción del semiconductor a la región visible. Los dispositivos basados en films de TiO2 con ligandos quimisorbidos han atraído gran interés para la construcción de dispositivos optoelectrónicos, llaves lógicas y celdas solares. En este trabajo se prepararon fotoelectrodos de nanopartículas de dióxido de titanio modificadas con alizarina, A@TiO2, usando ITO como soporte conductor y se investigó el comportamiento fotoelectroquímico de los mismos bajo irradiación monocromática a diferentes longitudes de onda, en función del potencial aplicado, Vapl, en un sistema de tres electrodos usando nitrato de potasio como electrolito soporte (Sistema I) y en una celda de Gratzel (Sistema II). Sistema I: Se observó que en la región del visible (excitando la banda del complejo con leds de 3 W,470 ± 10 nm (I0: 3,3 1018 L-1s-1)), el signo de la fotocorriente depende de la polarización aplicada al film. En general para Vapl > 0.1 V se observaron fotocorrientes anódicas mientras que por polarización negativa Vapl < 0.1 V se desarrollan fotocorrientes catódicas. Este efecto no depende de la presencia/ausencia de oxigeno, aunque la magnitud de la corriente catódica aumenta y la corriente anódica disminuye en presencia del aceptor de electrones. El valor de la fotocorriente también es sensible al pH de la solución (rango estudiado 1.5 < pH < 5) observándose mayores fotocorrientes a pH mas alcalinos. La excitación UV del semiconductor, en dicho sistema, solo conduce a la aparición de corrientes anódicas independientemente del pH y de la presencia o no de O2. Sistema II: Análogamente a lo encontrado en el Sistema I, se observo un cambio en el signo de la fotocorriente. Se estudiaron las curvas I-V a distintas concentraciones de alizarina, observándose una marcada dependencia de la magnitud de la corriente catódica con el grado de recubrimiento del film. Se discuten los mecanismos que podrían explicar el desarrollo de corrientes catódicas para ambos sistemas. Los resultados obtenidos podrían usarse para diseñar llaves lógicas del tipo XOR y OR, de acuerdo a la siguiente tabla de verdad.