Detección en tiempo real de radicales hidroxilo generados en electrodos operativos a través de la formación de...

Área de la Ciencia:

• La electroquímica
• Química analítica
• Ciencias del medio ambiente

Sus antecedentes:

• Los radicales hidroxilo (•OH) son potentes oxidantes con aplicaciones en el tratamiento de aguas residuales y la electrosíntesis.
• La detección in situ del •OH es difícil debido a su corta vida útil.
• Los métodos actuales como la resonancia de espín de electrones (ESR) con trampas de espín son engorrosos y carecen de sensibilidad.

Objetivo del estudio:

• Desarrollar un método sensible y versátil para la detección en tiempo real de la generación de OH en las superficies de los electrodos.
• Para cuantificar la eficiencia de generación de OH a través de varios materiales de electrodos.
• Permitir la exploración informada del OH en los procesos electroquímicos.

Principales métodos:

• Se utiliza el N-óxido de 5,5-dimetil-1-pirrolina (DMPO) para formar el adducto redox-activo [DMPO-OH].
• Se utiliza el microscopio electroquímico de barrido (SECM) con ultramicroelectrodos para la detección in situ.
• Resultados validados con cálculos funcionales de la densidad y mediciones de la RSE.

Principales resultados:

• Se ha identificado el adducto [DMPO-OH] como redox-activo (E0 = 0,85 V frente a AgτυπosaAgCl).
• Se ha detectado y obtenido una imagen en tiempo real de la generación de [DMPO-OH] a partir de electrodos en funcionamiento.
• Eficiencias de generación de OH cuantificadas y comparadas en diversos materiales de electrodos.

Conclusiones:

• El método SECM desarrollado permite la detección rápida, barata y cuantitativa del •OH.
• Esta técnica facilita el seguimiento en tiempo real de la dinámica del OH en las superficies de los electrodos.
• Los hallazgos apoyan el uso de este método para optimizar las aplicaciones electroquímicas en energía, medio ambiente y síntesis.