Fotoelectroquímica en sistemas nanoestructurados: una discusión desde sus límites naturales

Autores
Leon, Dalia; Torres, Daniel; Maimone, Alberto; Cabrerizo, Franco Martín; Madriz Ruiz, Lorean Mercedes; Vargas Balda, Ronald Eduardo
Año de publicación
2021
Idioma
español castellano
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
Luego de reconocer que la respuesta fotoelectroquímica depende de la yuxtaposición de fenómenos de transferencia y de recombinación de las cargas fotogeneradas, y que dichos procesos representan límites naturales al comportamiento experimental, se discuten algunos aspectos fisicoquímicos que determinan el desempeño de una interfase semiconductor | electrolito, considerando específicamente la situación de un fotoánodo nanoestructurado. Setomó como caso de estudio la relación entre la respuesta experimental de transferencia electrónica y la recombinación en nanotubos de TiO2, presentando estos una modificación en la relación de fases anatasa y rutilo. Mediante el análisis de la respuesta potenciodinámica a elevados sobrepotenciales en relación a la teoría de Gärtner, además de la cuantificación del tiempo de vida de portadores debido al decaimiento fotoluminiscente a circuito abierto, resultó posible ilustrar la relación cualitativa entre la cinética de transferencia de carga y la desactivación radiativa, procesos que, siendo opuestos, determinan la respuesta fotoelectroquímica de estos fotoánodos nanoestructurados.ABSTRACTThe physicochemical aspects behind the performance of a semiconductor electrolyte interphase are discussed, addressing the fact that the photoelectrochemical response depends on the juxtaposition of two fundamental phenomena: charge-carriers transfer and recombination. Such phenomena define the natural limits of the experimental behavior. Considering TiO2 nanotubes as a special case of study to illustrate the photoelectrochemical behavior of nanostructured electrodes, the analysis of the potentiodynamic response at high overpotentials in relation to Gärtner´s theory shows how the incorporation of a different phase (rutile into anatase) can modulate the experimental response. The quantification of the lifetime of carriers with to photoluminescent decays at open circuit illustrates how the relationship between the kinetics of charge transfer and recombination determines the natural limitations of nanostructured photoanodes performance.
The physicochemical aspects behind the performance of a semiconductor | electrolyte interphase are discussed, addressing the fact that the photoelectrochemical response depends on the juxtaposition of two fundamental phenomena: charge-carriers transfer and recombination. Such phenomena define the natural limits of the experimental behavior. Considering TiO2 nanotubes as a special case of study to illustrate the photoelectrochemical behavior of nanostructured electrodes, the analysis of the potentiodynamic response at high overpotentials in relation to Gärtner's theory shows how the incorporation of a different phase (rutile into anatase) can modulate the experimental response. The quantification of the lifetime of carriers with to photoluminescent decays at open circuit illustrates how the relationship between the kinetics of charge transfer and recombination determines the natural limitations of nanostructured photoanodes performance.
Fil: Leon, Dalia. Universidad Simon Bolivar.; Venezuela
Fil: Torres, Daniel. Universidad Simon Bolivar.; Venezuela
Fil: Maimone, Alberto. Universidad Simon Bolivar.; Venezuela
Fil: Cabrerizo, Franco Martín. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús). Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús); Argentina
Fil: Madriz Ruiz, Lorean Mercedes. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Instituto de Investigaciones Fisicoquímicas Teóricas y Aplicadas; Argentina
Fil: Vargas Balda, Ronald Eduardo. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús). Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas. Instituto de Investigaciones Biotecnológicas "Dr. Raúl Alfonsín" (sede Chascomús); Argentina
Materia
FOTOCORRIENTE
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PORTADORES MINORITARIOS
RECOMBINACIÓN
SEMICONDUCTORES
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acceso abierto
Condiciones de uso
https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar/
Repositorio
CONICET Digital (CONICET)
Institución
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Such phenomena define the natural limits of the experimental behavior. Considering TiO2 nanotubes as a special case of study to illustrate the photoelectrochemical behavior of nanostructured electrodes, the analysis of the potentiodynamic response at high overpotentials in relation to Gärtner´s theory shows how the incorporation of a different phase (rutile into anatase) can modulate the experimental response. The quantification of the lifetime of carriers with to photoluminescent decays at open circuit illustrates how the relationship between the kinetics of charge transfer and recombination determines the natural limitations of nanostructured photoanodes performance.The physicochemical aspects behind the performance of a semiconductor | electrolyte interphase are discussed, addressing the fact that the photoelectrochemical response depends on the juxtaposition of two fundamental phenomena: charge-carriers transfer and recombination. Such phenomena define the natural limits of the experimental behavior. Considering TiO2 nanotubes as a special case of study to illustrate the photoelectrochemical behavior of nanostructured electrodes, the analysis of the potentiodynamic response at high overpotentials in relation to Gärtner's theory shows how the incorporation of a different phase (rutile into anatase) can modulate the experimental response. The quantification of the lifetime of carriers with to photoluminescent decays at open circuit illustrates how the relationship between the kinetics of charge transfer and recombination determines the natural limitations of nanostructured photoanodes performance.Fil: Leon, Dalia. Universidad Simon Bolivar.; VenezuelaFil: Torres, Daniel. Universidad Simon Bolivar.; VenezuelaFil: Maimone, Alberto. Universidad Simon Bolivar.; VenezuelaFil: Cabrerizo, Franco Martín. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. 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The physicochemical aspects behind the performance of a semiconductor | electrolyte interphase are discussed, addressing the fact that the photoelectrochemical response depends on the juxtaposition of two fundamental phenomena: charge-carriers transfer and recombination. Such phenomena define the natural limits of the experimental behavior. Considering TiO2 nanotubes as a special case of study to illustrate the photoelectrochemical behavior of nanostructured electrodes, the analysis of the potentiodynamic response at high overpotentials in relation to Gärtner's theory shows how the incorporation of a different phase (rutile into anatase) can modulate the experimental response. The quantification of the lifetime of carriers with to photoluminescent decays at open circuit illustrates how the relationship between the kinetics of charge transfer and recombination determines the natural limitations of nanostructured photoanodes performance.
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