Tecnología electroquímica y electrodos de diamante.: Parte I. Métodos de síntesis y propiedades de los electrodos de diamante

• Autores: Pablo Cañizares Cañizares, C. Saéz, Justo Lobato Bajo, Manuel Andrés Rodrigo Rodrigo
• Localización: Afinidad: Revista de química teórica y aplicada, ISSN 0001-9704, Vol. 63, Nº. 521, 2006, págs. 19-25
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Tecnologia electroquímica i electrodes de diamant.: Part I. Mètodes de síntesi i propietats dels elèctrodes de diamant
  • Electrochemical Technology and Conductive-diamond Electrodes.: Part I: Methods of Synthesis and Properties of the Conductive-diamond Electrodes
• Texto completo no disponible (Saber más ...)
• Resumen
  • español

    En los últimos años la tecnología electroquímica ha experimentado un gran avance gracias al desarrollo y estudio de nuevos materiales electródicos, entre los que se encuentran los recubrimientos de diamante conductor de la electricidad. Los electrodos preparados a partir de este material están caracterizados por una gran estabilidad física, química y electroquímica, y por presentar elevados sobrepotenciales para los procesos de oxidación y reducción del agua. Estas inmejorables propiedades han conseguido que en pocos años se hayan desarrollado numerosas aplicaciones electroquímicas basadas en los mismos, y que van desde su uso en química electroanalítica hasta su aplicación en electroquímica industrial y medioambiental, en procesos tales como la electrosíntesis de compuestos orgánicos e inorgánicos de interés industrial, y el tratamiento de aguas de abastecimiento y de efluentes industriales contaminados con materia orgánica. La gran estabilidad electroquímica, conjuntamente con su estabilidad química, hacen del diamante un material muy adecuado para su uso en el tratamiento de aguas residuales industriales contaminadas con materia orgánica, ya que los materiales que compiten con él, en cuanto a características y rendimiento (recubrimientos de óxidos de plomo y de estaño), sufren con facilidad ataques químicos por parte de los componentes de las aguas residuales, y en determinadas condiciones pueden liberar al agua tratada componentes de gran toxicidad. Por otro lado, la amplia ventana electroquímica de este material es, probablemente, la característica más importante, ya que posibilita alcanzar rendimientos eléctricos muy elevados y desarrollar procesos que con otros electrodos se verían enmascarados por la oxidación del agua. A pesar de esto, es importante resaltar que la respuesta electroquímica del diamante se puede ver afectada por diversos factores tales como el nivel de dopado, la presencia de impurezas, el acabado de la superficie y el material sustrato empleado en su síntesis. En este trabajo, con el fin de profundizar en las características y propiedades de este nuevo material electródico, se hace una recopilación sobre las propiedades y los métodos actuales de síntesis de los electrodos de diamante conductor de la electricidad.

  • català

    En els últims anys la tecnologia electroquímica ha experimentat un gran avanç gràcies al desenvolupament i estudi de nous materials electródicos, entre els quals es troben els recobriments de diamant conductor de l'electricitat. Els elèctrodes preparats a partir d'aquest material estan caracteritzats per una gran estabilitat física, química i electroquímica, i per presentar elevats sobrepotenciales per als processos d'oxidació i reducció de l'aigua. Aquestes immillorables propietats han aconseguit que en pocs anys s'hagin desenvolupat nombroses aplicacions electroquímiques basades en aquests, i que van des del seu ús en química electroanalítica fins a la seva aplicació en electroquímica industrial i mediambiental, en processos com ara l'electrosíntesi de compostos orgànics i inorgànics d'interès industrial, i el tractament d'aigües de proveïment i d'efluents industrials contaminats amb matèria orgànica. La gran estabilitat electroquímica, conjuntament amb la seva estabilitat química, fan del diamant un material molt adequat per al seu ús en el tractament d'aigües residuals industrials contaminades amb matèria orgànica, ja que els materials que competeixen amb ell, quant a característiques i rendiment (recobriments d'òxids de plom i d'estany), pateixen amb facilitat atacs químics per part dels components de les aigües residuals, i en determinades condicions poden alliberar l'aigua tractada components de gran toxicitat. D'altra banda, l'àmplia finestra electroquímica d'aquest material és, probablement, la característica més important, ja que possibilita aconseguir rendiments elèctrics molt elevats i desenvolupar processos que amb altres elèctrodes es veurien emmascarats per l'oxidació de l'aigua. Malgrat això, és important ressaltar que la resposta electroquímica del diamant es pot veure afectada per diversos factors com ara el nivell de dopat, la presència d'impureses, l'acabat de la superfície i el material substrat emprat en la seva síntesi. En aquest treball, amb la finalitat d'aprofundir en les característiques i propietats d'aquest nou material electròdic, es fa una recopilació sobre les propietats i els mètodes actuals de síntesis dels elèctrodes de diamant conductor de l'electricitat.

  • English

    In recent years, electrochemical technology has experienced significant progress thanks to the development and study of new electrode materials, including electrically conductive diamond coatings. Electrodes made from this material are characterized by high physical, chemical, and electrochemical stability, and by exhibiting high overpotentials for water oxidation and reduction processes. These exceptional properties have led to the development of numerous electrochemical applications in just a few years, ranging from their use in electroanalytical chemistry to their application in industrial and environmental electrochemistry, in processes such as the electrosynthesis of organic and inorganic compounds of industrial interest, and the treatment of drinking water and industrial effluents contaminated with organic matter. The high electrochemical stability, combined with its chemical stability, makes diamond a very suitable material for treating industrial wastewater contaminated with organic matter. Materials that compete with diamond in terms of characteristics and performance (lead and tin oxide coatings) are easily attacked by the components of the wastewater and, under certain conditions, can release highly toxic components into the treated water. Furthermore, the wide electrochemical window of this material is probably its most important characteristic, as it allows for very high electrical efficiencies and the development of processes that would be masked by water oxidation with other electrodes. Despite this, it is important to note that the electrochemical response of diamond can be affected by various factors, such as the level of doping, the presence of impurities, the surface finish, and the substrate material used in its synthesis. In this work, in order to delve deeper into the characteristics and properties of this new electrode material, a compilation is made on the properties and current synthesis methods of electrically conductive diamond electrodes.