Algunos colorantes son de utilidad como cuplas redox en celdas solares por sus propiedades redox y su sensibilidad a la luz. Una de las etapas del proceso involucra la llegada de especies electroactivas desde el seno de la solución hasta la superficie del electrodo y su posible adsorción, la cual puede derivar en un aumento o disminución de actividad de la celda. El caso de la tionina, uno de los colorantes más utilizados en esta área , es de sumo interés ya que tiene la posibilidad de formar agregados y de polimerizarse con la consiguiente influencia en su actividad fotogalvánica. Además por ser un compuesto que contiene azufre es particularmente capaz de adsorberse sobre algunos sustratos como por ejemplo oro, y esto motivó el estudio de su adsorción electroquímica sobre este sustrato.
En este trabajo se realizó un estudio voltamétrico del proceso de oxidacion reducción de películas de tionina autoensambladas sobre superficies de oro policristalino modificadas con azufre. Considerando que la reducción de tionina involucra intercambio de H+ [1,2,3], se analizó el efecto del pH sobre el proceso de desorción reductiva.
Para esto la superficie metálica fue modificada sumergiendo el electrodo en soluciones de sulfuro de sodio y posteriormente se realizó el autoensamblado en soluciones de tionina. Este proceso de preparación como así también el estudio electroquímico fueron realizados a los siguientes valores de pH: .6,0; 7,0 y 8,0. El pH fue controlado con HPO42- y H2PO4-, que funcionó también como electrolito soporte en este estudio.
Se observó un proceso de desorción reductiva durante el barrido catódico de potencial y la posterior readsorción durante el barrido anódico, si bien la readsorción no es asistida por potencial. Este proceso redox ocurre a potenciales negativos vs Ag|AgCl|Cl- (3M) y mostraron una dependencia marcada con el pH del medio.
La cantidad de azufre superficial no mostro dependencias con el pH del medio mientras que este último afecta principalmente la estabilidad y cantidad de tionina en la monocapa autoensamblada. Esto útlimo se evidencia por un corrimiento del pico catódico hacia potenciales más negativos, así como un marcado aumento de la carga cuando el pH del medio aumenta. El corrimiento a potenciales más negativos estaría en concordancia con un proceso de reducción de tionina que involucra consumo de protones del medio; mientras que el aumento en la carga de reducción podría deberse a que el catión tionina esta en equilibrio con su forma neutra (imina) la cual podría autensamblarse con mayor facilidad debido a reducción de repulsiones electrostáticas en la monocapa. Se estan llevando a cabo medidas de reflectância infrarroja superficial y microscopía de efecto túnel que ayudarán a dilucidar la estructura e interacción que originan la formación de este autoensamblado.
- J. Clavilier, V. Svetlicic, V. Zutic, J. Electroanal. Chem 386 (1995) 157-163.
- J. Clavilier, V. Svetlicic, J. Electroanal. Chem. 322 (1992) 405-409.
- V. Svetlicic, J. Clavilier, V. Zutic, J. Electroanal. Chem. 344 (1993) 145-160.
