Resumen de Fotoelectroquímica en sistemas nanoestructurados: una discusión desde sus límites naturales

Ronald Vargas, Dalia León, Daniel Torres, Alberto Maimone, Franco M. Cabrerizo, Lorean Madriz

• español

  Luego de reconocer que la respuesta fotoelectroquímica depende de la yuxtaposición de fenómenos de transferencia y de recombinación de las cargas fotogeneradas, y que dichos procesos representan límites naturales al comportamiento experimental, se discutieron algunos aspectos fisicoquímicos que determinan el desempeño de una interfase semiconductor | electrolito, considerando específicamente la situación de un fotoánodo nanoestructurado. Se tomó como caso de estudio la relación entre la respuesta experimental de transferencia electrónica y la recombinación en nanotubos de TiO2, presentando estos, una modificación en la relación de fases anatasa y rutilo. Mediante el análisis de la respuesta potenciodinámica a elevados sobrepotenciales en relación a la teoría de Gärtner, además de, la cuantificación del tiempo de vida de portadores debido al decaimiento fotoluminiscente a circuito abierto (bajo sobrepotencial), resultó posible ilustrar la relación cualitativa entre la cinética de transferencia de carga y la desactivación, procesos que, siendo opuestos, determinan la respuesta de estos fotoánodos nanoestructurados.

• English

  After recognizing that the photoelectrochemical response depends on the juxtaposition of charge carriers transfer and its recombination, and that such processes define the natural limitations to experimental behavior, some physicochemical aspects that determine the performance of a semiconductor | electrolyte interface were discussed. Special attention was given to the electrochemical behavior of nanostructured electrodes. The relationship between the experimental responses in TiO2 nanotubes was taken as a case of study. By incorporating rutile into TiO2 anatase electrodes, the properties of the nanostructure were modulated. Through the analysis of the potentiodynamic response at high overpotentials in relation to Gärtner's theory, in addition to the quantification of the lifetime of carriers due to photoluminescent decays at open circuit (low overpotential), it was possible to illustrate how the qualitative relationship between the kinetics of charge transfer and recombination, determines the response of these nanostructured photoanodes.