Propriedades semicondutoras do óxido de Ti em substratos de vidro/Ti e folha de Ti em contato com uma solução de HClO4 0,5 M

Autores

  • Santiago Décima Universidad Nacional de Catamarca - Argentina
  • Eliseo Narciso Díaz Universidad Nacional de Catamarca - Argentina
  • Ana Silvina Fuentes Universidad Nacional de Catamarca - Argentina
  • Francisco Ángel Filippin Universidad Nacional de Catamarca - Argentina

DOI:

https://doi.org/10.33414/rtyc.45.14-30.2022

Palavras-chave:

células solares fotoeletroquímicas, propriedades semicondutoras, modelo Mott-Schottky, dióxido de titânio

Resumo

O estudo da interface semicondutor/eletrólito tem aplicações na produção de células solares fotoeletroquímicas. As propriedades semicondutoras de um semicondutor tipo n podem ser avaliadas pelo modelo de Mott-Schottky quando ele é colocado em contato com um eletrólito. O titânio (Ti) é um metal que apresenta um filme de óxido espontâneo, o dióxido de titânio (TiO2), que pode ser cultivado por anodização. En este trabajo se crecieron anódicamente películas de óxido de Ti, sobre los sustratos vidrio/Ti y chapa de Ti, y se aplicó el modelo de Mott-Schottky para evaluar sus propiedades semiconductoras en contacto con una solución de 0,5 M de HClO4 a temperatura ambiente. Nas condições descritas neste trabalho, os eletrodos de placa de vidro/Ti/TiO2 e Ti/TiO2 apresentam o comportamento de um semicondutor tipo n com concentração doadora da ordem de 1021 e 1020 cm-3, respectivamente. Os filmes de óxido foram estáveis ​​antes e depois dos experimentos.

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Referências

Acevedo-Peña, P.; Vázquez, G.; Laverde, D.; Pedraza-Rosas, J. E. y González, I. (2009). “Propiedades semiconductoras de películas anódicas de Ti: influencia de las transformaciones estructurales”. Revista Latinoamericana de Metalurgia y Materiales, 30 (N°2), 201-209.

Arik, J.; Aidla, A.; Uustare, T. and Sammelselg, V. (1995). “Morphology and structure of TiO2 thin films grown by atomic layer deposition”. Journal of Crystal Growth, 148 (N°3), 268-275.

Azumi, K. And Seo, M. (2001). “Changes in electrochemical properties of the anodic oxide film formed on titanium during potential sweep”. Corrosion Science, 43 (N°3), 533-546.

Cacciafesta, P.; Hallam, K. R.; Oyedepo, C. A.; Humphris, A. D. L.; Miles, M. J. and Jandt, K. D. (2002). “Characterization of Ultraflat Titanium Oxide Surfaces”. Chemistry of Materials, 14 (N°2), 777-789.

Díaz De Rosa, V. L.; Fuentes, A. S.; Avalle, L. V.; Díaz, E. N. y Filippin, F. A. (2019). “Estudio electroquímico de electrodos de óxido de titanio en solución ácida”. ReTyCA (Revista de Tecnología y Ciencias Aplicadas), 4 (N°1), 1-8.

Filippin, F. A. y Fasoli, H. J. (2021). “Sistemas fotofísico y fotoquímico con semiconductores para la conversión de energía solar. Una actualización”. Anales AFA, 32 (N° 1), 22-31.

Filippin, F. A.; Linarez Pérez, O. E.; López Teijelo, M.; Bonetto, R. D., Trincavelli, J. y Avalle, L. B. (2014). “Thickness determination of electrochemical titanium oxide (Ti/TiO2) formed in HClO4 solutions”. Electrochimica Acta, 129, 266-275.

Filippin, F. A.; Santos E. y Avalle, L. B. (2017). “Evaluación de la propiedades semiconductoras de la película de óxido de titanio sobre el sustrato vidrio/Ti/TiO2 en una solución ácida diluida”. Anales AFA, 28 (N°2), 45-49.

Fonseca, C.; Boudin, S. and Belo, M. C. (1994). “Characterisation of titanium passivation films by in situ ac impedance measurements and XPS analysis”. Journal of Electroanalytical Chemistry, 379 (N°1-2), 173-180.

González Velasco, J. (2010). Fotoelectroquímica de semiconductores, su aplicación a la conversión y almacenamiento de energía solar. Barcelona, España: Editorial Reverté. S.A.

Henrich, V. E. (1995). “Metal-oxide surfaces”. Progress in Surface Science, 50 (N°1-4), 77-90.

Hurlen, T. and Hornkjøl, S. (1991). “Anodic growth of passive films on titanium”. Electrochimica Acta, 36 (N°1), 189-195.

Kudelka, S.; Michaelis, A. and Schultze, J.W. (1996). “Effect of texture and formation rate on ionic and electronic properties of passive layers on Ti single crystals”. Electrochimica Acta, 41 (N°6), 863-870.

Mantzila, A. G. and Prodromidis, M. I. (2006). “Development and study of anodic Ti/TiO2 electrodes and their potentialuse as impedimetric immunosensors”. Electrochimica Acta, 51 (N°17), 3537-3542.

Oliveira, E. M.; Marino, C. E. B.; Biaggio, S. R. and Rocha-Filho, R. C. (2000). “Reactivation of passive titanium: the enhancement of O2 evolution after potentiodynamic cyclings”. Electrochemistry Communications, 2 (N°4), 254-258.

Pan, J.; Thierry, D. and Leygraf, C. (1996). “Electrochemical impedance spectroscopy study of the passive oxide film on titanium for implant application”. Electrochimica Acta, 41 (N°7-8), 1143-1153.

Pouilleau, J.; Devilliers, D.; Garrido, F.; Durand-Vidal, S. and Mahé, E. (1997). “Structure and composition of passive titanium oxide films”. Materials Science and Engineering, 47 (N°3), 235-243.

Sakkas, V. A.; Arabatzis, I. M.; Konstantinou, I. K.; Dimou, A. D.; Albanis, T. A. and Falaras, P. (2004). “Metolachlor photocatalytic degradation using TiO2 photocatalysts”. Applied Catalysis B: Environmental, 49 (N°3), 195-205.

Santos, E. and Schmickler, W. (2011). Electrocatalysis: From Fundamental Aspects to Fuell Cells. Hoboken, New Yersey: Wiley.

Santos, E. and Schmickler, W. (2010). Interfacial Electrochemistry, 2nd ed. Heidelberg, Berlin: Springer.

Schmidt, A. M.; Azambuja, D. S. and Martini, E. M. A. (2006). “Semiconductive properties of titanium anodic oxide films in McIlvaine buffer solution”. Corrosion Science, 48 (N°10), 2901-2912.

Schneider, M.; Schroth, S.; Schilm, J. and Michaelis, A. (2009). “Micro-EIS of anodic thin oxide films on titanium for capacitor applications”. Electrochimica Acta, 54 (N°9), 2663-2671.

Shin-Ichi, T.; Fukushima, Y.; Nakamura, I.; Tanaki, T. and Jerkiewicz, G. (2013). “Preparation and Characterization of Microporous Layers on Titanium by Anodization in Sulfuric Acid with and without Hydrogen Charging”. ACS Applied Materials & Interfaces, 5 (N°8), 3340-3347.

Ting, C. C. and Chen; S. Y. (2000). “Structural evolution and optical properties of TiO2 thin films prepared by thermal oxidation of sputtered Ti films”. Journal of Applied Physics, 88, 4628.

Van De Krol, R. and Grätzel, M. (2012). Photoelectrochemical Hydrogen Production. United States: Springer US.

Velten, D.; Biehl, V.; Aubertin, F.; Valeske. B.; Possart, W.; Breme, J. and Biomed, J. (2002). “Preparation of TiO2 layers on cp-Ti and Ti6Al4V by thermal and anodic oxidation and by sol-gel coating techniques and their characterization”. Journal of Biomedical Materials Research, 59 (N°1), 18-28.

Publicado

2022-11-11

Como Citar

Décima, S., Díaz, E. N., Fuentes, A. S., & Filippin, F. Ángel. (2022). Propriedades semicondutoras do óxido de Ti em substratos de vidro/Ti e folha de Ti em contato com uma solução de HClO4 0,5 M. Revista De Tecnologia E Ciência, (45), 14–30. https://doi.org/10.33414/rtyc.45.14-30.2022