¿Cómo se ven afectadas las respuestas de CV y SWV cuando el sistema está confinado en capa fina?

FERNANDO GARAY; SABRINA N. VETTORELO

Montevideo

Congreso; XXIV SIBAE2020; 2020

COMISIÓN OGRANIZADORA SIBAE2020

La inserción electroquímica de diversas especies en ciertos materiales se ha vuelto un tema de suma importancia para comprender las variables fisicoquímicas que controlan tanto a sensores electroquímicos como a sistemas modernos de almacenamiento de energía. Por esta razón, en la literatura científica abundan tratados que intentan describir su comportamiento y formas de optimización para mejorar su aplicación tecnológica. En esta presentación se describe como cambia la respuesta electroquímica de las voltamperometrías cíclica (CV) y de onda cuadrada (SWV) debido al confinamiento de especies electroactivas en una capa fina en contacto con el electrodo de trabajo. El motivo para comparar las respuestas de estas dos técnicas se enfoca en las diferencias de sus perfiles de concentración dentro de la capa fina y de las implicancias que esto tiene en las respuestas voltamperométricas de cada técnica. En este sentido, si bien está claro que la velocidad de barrido ?v? (en CV) o la frecuencia ?f ? (en SWV) afectan a la cinética aparente de una reacción, cuando se trata de reacciones en capa fina, estos parámetros también afectan al espesor aparente del sistema. Las ecuaciones que describen al sistema en capa fina y que permiten analizar los perfiles voltamperométricos y de concentración se evalúan mediante transformadas de Laplace y estrategias de cálculo numérico. En esta presentación se analiza la posibilidad de observar lo que se denomina ?máximo cuasi-reversible?, que es un valor máximo de la corriente de pico de sistemas cuasi-reversibles que involucran especies adsorbidas cuando son estudiados por SWV. También se estudia cómo cambia la reversibilidad aparente de una reacción con el espesor de la película que confina al sistema. Los resultados obtenidos se comparan con respuestas experimentales correspondientes a la oxido-reducción de ferrocenmetanol en una película orgánica. A partir del análisis se observó que cuando se trabaja con valores elevados de v o f es posible encontrar respuestas equivalentes a las de sistemas en solución, mientras que cuando los valores de v o f son bajos las respuestas se asemejan más a las de sistemas con especies adsorbidas. Se propone trabajar con 4 superficies teóricas que muestren el cambio de las corrientes y potenciales de pico correspondientes a las técnicas CV y SWV. Posteriormente se debe encontrar qué valores de espesor y de constante de transferencia de carga permiten que se solapen el conjunto de datos experimentales con las superficies teóricas.