Camila Pia Canales Oyarzo

Título Tesis: “Estudio electroquímico y fotoelectroquímico de electrodos modificados con sistemas supramoleculares de porfirinas de metales de transición. Ensayos sobre reacciones de interés medioambiental y energético”

Resumen

El siguiente trabajo tiene como objetivo central la obtención de electrodos modificados con sistemas supramoleculares basados en complejos aza-macrocíclicos de porfirinas metálicas. Estas modificaciones son obtenidas mediante ⯑ – stacking de porfirinas metálicas 2,3,7,8,12,17,18 octaetiladas (M-OEP, M = Co (II), Cu (II), Zn (II), Ru (II), Fe (III) y Ni (II)) sobre electrodos de carbón vítreo (GC) cuya superficie electródica ha sido previamente modificada con grupos oxidados (GC ox), 4 aminopiridina (GC + 4AP), ácido isonicotínico (GC + IA) y ácido 4-aminobenzoico (PABA), los que servirán como molécula ―puente‖ entre el sustrato electródico y la metaloporfirina. Luego de obtener estos sistemas covalentes, se depositan las diferentes metaloporfirinas mediante inmersión y reflujo sobre los electrodos de GC. En este sentido, se forman sistemas supramoleculares ordenados, eficientes y estables. Posteriormente, los sistemas son estudiados en reacciones de interés tales como la reducción de oxígeno (ORR), reacción de evolución de hidrógeno (HER) y reacción de oxidación de hidracina (HZ), tanto en ausencia como en presencia de luz, con el fin de comprobar los efectos electro y fotoelectrocatalíticos de cada sistema. Para el caso de la HZ, se evalúan parámetros analíticos, con la finalidad de establecer estos sistemas como posibles sensores electroquímicos de hidracina. Por otro lado, la caracterización de estos sistemas se realiza mediante técnicas electroquímicas convencionales como voltametría cíclica y espectroscopía de impedancia electroquímica y técnicas de análisis morfológico/espectroscópico, como AFM, SEM, RAMAN, XRD y UV-Visible las cuales ayudan a corroborar las modificaciones de los sistemas y las diferencias entre estos, en términos de electroactividad y morfología. A partir de estos estudios se logró la obtención de nuevos materiales que son capaces de actuar como electro- y fotoelectrocatalizadores en reacciones de interés energético y medioambiental, tales como las antes mencionadas.