Metodo electroquimico de base temporal, alternativo a la espectroscopia de capacitancia, para el estudio de la densidad de estados de sistemas redox

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dc.contributor.advisorMiranda Mercado, David Alejandro
dc.contributor.advisorMeléndez Reyes, Ángel Manuel
dc.contributor.authorTriana Camacho, Daniel Andrés
dc.date.accessioned2023-04-06T15:13:05Z
dc.date.available2023
dc.date.available2023-04-06T15:13:05Z
dc.date.created2019
dc.date.issued2019
dc.description.abstractLa capacitancia electroquímica es una cantidad termodinámica fundamental, relacionada con la acumulación de carga en una interfase conductor electrónico/conductor iónico. La técnica experimental usualmente utilizada para medir la capacitancia electroquímica es la espectroscopia de capacitancia que se basa en el procesamiento de medidas de espectroscopia de impedancia electroquímica. La espectroscopia de capacitancia ha permitido estudiar propiedades mecánico-cuánticas de moléculas electroactivas ancladas en monocapas depositadas sobre la superficie de un electrodo, las cuales han servido para la detección de proteínas y marcadores de enfermedades. En este trabajo de investigación se propone que los transitorios de corriente, los cuales resultan de imponer pulsos de potencial en una interfase conductor electrónico/conductor iónico, son una alternativa para determinar la capacitancia electroquímica. Como modelo para mostrar lo anterior se utilizó el par redox FeIII/FeII realizando medidas sobre un electrodo de platino. Debido a la gran cantidad de datos experimentales, se desarrolló una librería en python que permite obtener curvas de capacitancia para diferentes potenciales desde la espectroscopia de capacitancia y los transitorios de corriente. Comparando los resultados obtenidos a partir de los transitorios de corriente con las medidas convencionales de capacitancia se encontró que, las medidas de capacitancia en función del potencial pueden ser obtenidas a tiempos cortos de integración, donde la contribución de la corriente capacitiva es mayor que la corriente faradaica. La validación del método propuesto se realizó usando un circuito RC con valores conocidos de resistencia y capacitancia, y comparándolo con las medidas convencionales de espectroscopia de impedancia electroquímica.
dc.description.abstractenglishThe electrochemical capacitance; a fundamental thermodynamic quantity, related to the accumulation of charge in an electronic/ionic conductor interface; capacitance spectroscopy conventionally is obtained from the processing of electrochemical impedance spectroscopy measurements. Capacitance spectroscopy has allowed studying quantum mechanical properties of electroactive molecules anchored in monolayers deposited on the surface of an electromarkers. In this research, has been proposed that current transients are an alternative to determine the electrochemical capacitance. The current transients result from imposing pulses of potential in an interface electronic/ionic conductor. As a model for the comparison of the two methods, the redox process of FeIII/FeII was used, and measurements were made on a platinum electrode. Due to the big amount of experimental data and in order to obtain the capacitance for different potentials, from capacitance spectroscopy and current transients, a python script was developed. Comparing the results obtained from both methods, we found that the capacitance versus potential measurements can be obtained at short integration times, were the contribution of the capacitive current is greater than the faradaic current. The validation of the proposed method was performed using an RC circuit with known values of resistance, and capacitance and comparing it with the conventional measurements of electrochemical impedance spectroscopy.
dc.description.degreelevelMaestría
dc.description.degreenameMagíster en Física
dc.format.mimetypeapplication/pdf
dc.identifier.instnameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.reponameUniversidad Industrial de Santander
dc.identifier.repourlhttps://noesis.uis.edu.co
dc.identifier.urihttps://noesis.uis.edu.co/handle/20.500.14071/13911
dc.language.isospa
dc.publisherUniversidad Industrial de Santander
dc.publisher.facultyFacultad de Ciencias
dc.publisher.programMaestría en Física
dc.publisher.schoolEscuela de Física
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
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dc.rights.coarhttp://purl.org/coar/access_right/c_abf2
dc.rights.creativecommonsAtribución-NoComercial-SinDerivadas 4.0 Internacional (CC BY-NC-ND 4.0)
dc.rights.licenseAttribution-NonCommercial 4.0 International (CC BY-NC 4.0)
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
dc.subjectPar Redox
dc.subjectCapacitancia electroquímica
dc.subjectEspectroscopia de capacitancia
dc.subjectTransitorios de corriente
dc.subjectPython
dc.subject.keywordRedox Pair
dc.subject.keywordElectrochemical Capacitance
dc.subject.keywordCapacitance Spectroscopy
dc.subject.keywordCurrent Transients
dc.subject.keywordPython
dc.titleMetodo electroquimico de base temporal, alternativo a la espectroscopia de capacitancia, para el estudio de la densidad de estados de sistemas redox
dc.title.englishElectrochemical method time based, alternative to the capacitance spectroscopy, in order to study the density of states of a redox system
dc.type.coarhttp://purl.org/coar/version/c_b1a7d7d4d402bcce
dc.type.hasversionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_bdcc
dc.type.localTesis/Trabajo de grado - Monografía - Maestría
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