Estudio del comportamiento fotoelectroquímico del Diamante Dopado con Boro en diferentes electrolitos, incidiendo luz visible y ultravioleta

Abstract

El diamante dopado con boro (BDD, por sus siglas en inglés) es considerado el electrodo no activo más estable y efectivo para la degradación de moléculas orgánicas mediante electrooxidación y fotoelectro-Fenton en medio acuso. Sin embargo, no existe un estudio del comportamiento del BDD en presencia de luz, y en diferentes electrolitos. Por lo tanto, en este trabajo se propone un estudio del comportamiento fotoelectroquímico del BDD en diferentes electrolitos: sulfato de sodio, fosfato de sodio, carbonato de sodio y cloruro de sodio, incidiendo luz visible y ultravioleta. El trabajo se dividió en las siguientes etapas: i) limpieza y activación del BDD mediante electrólisis en medio ácido; ii) caracterización del BDD empleando K4[Fe(CN)6]/K3[Fe(CN)6] para evaluar su limpieza y comportamiento electroquímica característico; iii) se evaluó la respuesta electroquímica y fotoelectroquímica del BDD en diferentes electrolitos mediante voltamperometría cíclica (VC) tanto en oscuridad como en presencia de luz visible y ultravioleta; iv) se evaluó la respuesta electroquímica y fotoelectroquímica del BDD en diferentes electrolitos mediante cronoamperometría tanto en oscuridad como en presencia de luz visible y ultravioleta. Se obtuvo señales características del BDD frente al K4[Fe(CN)6]/K3[Fe(CN)6] luego de su limpieza y activación. En todos los electrolitos probados mediante VC en presencia de luz visible y UV el BDD arrojó señales de fotocorriente, esto se verificó mediante cronoamperometría. En CO3 2- como electrolito se obtuvo una respuesta mayor de fotocorriente en presencia de luz visible. Por lo tanto, se espera que en estas condiciones se genere la mayor cantidad de especies oxidante (por ej., radical hidroxilo) para la degradación de la materia orgánica. Se concluye que el BDD es un semiconductor que puede ser fotoactivado con luz visible, y que frente a luz UV es menos fotoactivo. Finalmente, la respuesta fotoelectroquímica del BDD es mayor en el CO3 2- respecto a los otros electrolitos