CONSTRUCCIÓN Y CARACTERIZACIÓN DE ELECTRODOS

CONSTRUCCIÓN Y CARACTERIZACIÓN DE ELECTRODOS MODIFICADOS
CON DIFERENTES PELÍCULAS DE ÓXIDOS DE METALES DE TRANSICIÓN
PARA LA TRANSFORMACIÓN DE COMPUESTOS ORGÁNICOS MEDIANTE
LA GENERACIÓN DE RADICALES HIDROXILO
Gema Arelí Lerma Valenzuela, [email protected], Centro Universitario de la
Ciénega. Colaboradores: Ing. Rosa Alhelí Herrada García, [email protected]. Ignacio
Álvarez Zárate, [email protected] Asesora: Dra. Erika Bustos Bustos,
[email protected]. Centro de Investigación y Desarrollo tecnológico en electroquímica
(CIDETEQ).
Planteamiento del problema: En la presente investigación se pretende obtener
una respuesta a la siguiente pregunta ¿cuál es el número de películas que
deberán ser aplicadas a un electrodo que es modificado con óxidos de metales de
transición, para que éste aumente el porcentaje en la generación de radicales
hidroxilo para la transformación de compuestos orgánicos?
Metodología: Para la modificación de electrodos tres técnicas han sido utilizadas,
pintado, inmersión y electroquímica siguiendo la siguiente metodología: (1) lavar
las placas previamente cortadas y pre tratadas por sandblasting, con jabón y agua
desionizada; (2) enjuagar y sumergir los electros en acido oxálico por 15 minutos;
(3) comenzar la modificación por pintado, para lo cual se prepara una solución con
Ir/Ta con la concentración previamente determinada, posteriormente se aplica la
primera película sobre los electrodos metálicos con ayuda de una brocha, y
finalmente estos se colocan en la mufla aplicando dos rampas de calentamiento, a
250 °C y posteriormente a 450°C. En este último paso, cuando se aplica más de
una película por electrodo se calienta solo a 250°C entre película y película
pintada, y una vez aplicada la última película se calientan los electrodos
nuevamente a 450°C. Por otra parte, para la modificación electroquímica y por
inmersión cambia solo el tercer paso, ya que en la modificación por inmersión se
suspende el electrodo dentro de la solución de Ir/Ta por 20 minutos con agitación
constante, mientras que en la modificación electroquímica se coloca el electrodo
de trabajo con un contra-electrodo en las solución de Ir/Ta y se aplica una
corriente de 50 mA. Finalmente, una vez construidos los electrodos modificados
con la solución de Ir/Ta se caracterizan determinando su área geométrica
electroactiva por el método de capacitancia, su ventana de sobrepotencial, así
como la cantidad de radicales hidroxilo que generan en condiciones ácidas, los
cuales transformarán los compuestos orgánicos en solución acuosa.
Conclusiones: La determinación del número de películas se debe realizar
analizando los resultados de las caracterizaciones de cada electrodo y
considerando el costo que cada técnica implica, hasta el momento la técnica que
genera mayor cantidad de radicales es la electroquímica pero es costosa por lo
que no se puede tomar por el momento como la mejor opción. En cambio la
técnica de pintado mantiene un equilibrio costo-beneficio, ya que es rápida, el
gasto que implica es menor y genera un buen porcentaje de radicales hidroxilo.