Uso de técnicas electroquímicas y fotoquímicas para identificar el estado de oxidación de plata en micro y nanopartículas

Abstract

Con el objetivo de tener una alternativa más económica y rápida a las técnicas convencionales (XPS y HRTEM) para identificar el estado de oxidación de Ag (0 o +1) en micro y nanopartículas, estas fueron caracterizadas por técnicas fotoquímicas y electroquímicas en electrodos de pasta de carbono (CPE). Para ello, se dispersaron micropartículas comerciales de Ag en pasta de carbono o se electrodepositaron nanopartículas de Ag por doble pulso potenciostático en la superficie de un CPE; además, estas partículas fueron oxidadas superficialmente suministrando un pulso de potencial constante determinado por voltamperometría. El comportamiento electroquímico de partículas de Ag y Ag2O fue investigado mediante voltamperometría cíclica tanto en dirección positiva como negativa, con la finalidad de asociar las respuestas en corriente a la oxidación o reducción de las partículas. Por otra parte, se realizaron mediciones de potencial a circuito abierto (OCP) tanto en la oscuridad como bajo iluminación intermitente. Se determinó que la técnica más efectiva para identificar el estado de oxidación de micro y nanopartículas de plata es la voltamperometría cíclica (v= 20 mV s-1) en 0,1 M KOH, esto fue validado mediante la identificación del estado de oxidación de nanopartículas de plata -2@TiO2. Sin embargo, también se estableció que es posible discriminar fotoquímicamente entre micropartículas de Ag y de Ag2O por su respuesta en potencial bajo iluminación visible (1,98 eV) en 0,1 M KOH. También es posible determinar el estado de oxidación de micropartículas de plata en contacto con soluciones de concentración mayor a 10-3 M, a través del equilibrio termodinámico del par redox Ag+/Ag de acuerdo con la ecuación de Nernst.