Resumen

Debido a que los fenómenos de adsorción de tinturas sobre óxidos metálicos son de gran importancia en la búsqueda de sistemas de conversión de energía solar, en este trabajo se presenta el comportamiento espectroscópico y electroquímico del complejo [Fe(pytpy₂)](PF₆)₂ (donde pytpy es 4ꞌ-(piridin-4-il)-2,2ꞌ:6ꞌ,2ꞌꞌ-terpiridina) en solución fluida y anclado sobre una película delgada de nanocristales de dióxido de titanio. La constante de formación del aducto se estimó utilizando el modelo isotérmico de Langmuir y se encontró un valor de 1,03x10⁵ M^-1 para dicho complejo. El anclaje del complejo sobre la superficie del óxido metálico semiconductor se debe a la interacción del residuo de piridina con los sitios ácidos de Lewis presentes en la superficie del TiO₂. Se observó que las propiedades espectroscópicas y electroquímicas del complejo no se ven modificadas por la adsorción.

Introducción

El dióxido de titanio (TiO₂) es uno de los materiales semiconductores más utilizados durante las últimas dos décadas debido a sus diversas aplicaciones, tanto como material óptico y dieléctrico en tecnología de transistores [1, 2], actividad antimicrobiana [3], celdas solares [3-5] y sensores de gas [7], así como fotocatalizador en procesos de oxidación avanzada [8].

El TiO₂ presenta comúnmente tres fases polimórficas: anatasa, rutilo y brookita. Estas fases presentan un bandgap de 3.2 eV, 3.02 eV y 2.96 eV respectivamente [8, 9]. El polimorfo anatasa es el más empleado en aplicaciones de conversión de energía [11].

Muchas de las aplicaciones que utilizan este semiconductor se generan por la producción de sistemas supramoleculares adsorbiendo moléculas sobre la superficie. Por ejemplo, Gräetzel et al. [12] desarrollaron sistemas para la conversión de energía solar en energía eléctrica adsorbiendo complejos polipiridinicos de rutenio sobre nanocristales de dióxido de titanio. Estos dispositivos son conocidos como celdas solares fotoelectroquímicas regenerativas sensibilizadas por colorantes o DSSC, por sus siglas en inglés. Para lograr la adsorción, los complejos deben estar funcionalizados con cierto tipo de grupos funcionales específicos como ácidos carboxílicos y sus derivados [13], aunque también se han empleado ácidos fosfónicos [14] y silanos [15].

Nos interesa en este trabajo la adsorción de complejos de la primera serie de transición, ya que estos son menos costosos que sus similares de la segunda y tercera serie.

• Materias:Energía solar Electroquímica Dióxido de titanio Cristales Adsorción
• Subjects:Solar energy Electrochemistry Titanium dioxide Crystals Adsorption
• Palabras claves:Terpiridina de hierro; Isoterma de langmuir; Constante de formación aducto
• Keywords:Iron terpyridine; Langmuir isotherm; Adduct formation constant