Estudio electroquímico y electrocatalítico de polioxometalatos del tipo Keggin soportados sobre polianilina

Inhaltsverzeichnis (Tabla de Contenidos)

• 1.- Introducción
• 1.1.1- Polímeros
• 1.1.2- Polímeros conductores
• 1.1.3- Síntesis de polímeros conductores
• 1.1.4- Polianilina
• 1.1.5- Mecanismo de polimerización de la PANI
• 1.1.6- Estudios electroquímicos con PANI
• 1.2.1- Electrocatálisis
• 1.2.2- Electrocatálisis homogénea
• 1.2.3- Electrocatálisis heterogénea
• 1.3.1- Polioxometalatos y heteropolianiones
• 1.3.2-Heteropolianiones en catálisis oxidativa
• 1.4.1- Ácido ascórbico
• 1.4.2- Química del ácido L-ascórbico
• 1.4.3- Reacciones químicas
• 1.4.4- Reacciones electroquímicas
• 1.4.5- Determinación cuantitativa de AA por técnicas electroquímicas
• 2.- Proyecto de investigación
• 2.1.1- Hipótesis
• 2.2.1- Objetivos
• 2.2.2- Objetivos generales
• 2.2.3- Objetivos específicos
• 2.3.1- Parte experimental
• 2.3.2- Limpieza del material de vidrio
• 2.4.1- Celda electroquímica y electrodos
• 2.5.1- Reactivos
• 2.6.1- Instrumentación
• 2.7.1 Metodología de trabajo
• 2.8.1- Plan de trabajo
• 2.8.2- Primera etapa
• 2.8.3- Segunda etapa
• 2.9.1- Técnicas instrumentales
• 2.9.2- Voltamperometría cíclica
• 2.9.3- Voltamperometría de barrido lineal
• 2.9.4- Voltamperometría de pulso diferencial
• 2.9.5- Sistemas reversibles
• 2.9.6- Sistemas irreversibles
• 3.- Resultados experimentales
• 3.1.1- Síntesis del polioxometalato H6[PM09V3040]
• 3.2.1- Caracterización del H6[PM09V3O40]
• 3.2.2- Espectroscopía infrarroja
• 3.2.3- Espectroscopía UV-visible
• 3.2.4- Respuesta electroquímica del H6 [PM09V3040]
• 3.3.1- Preparación de la polianilina (PANI)
• 3.3.2- Estabilidad electroquímica del electrodo CV/PANI
• 3.3.3- Estudio del electrodo CV/PANI en diferentes medios electrolíticos
• 3.4.1- Incorporación de H6[PM09V3040] sobre PANI (incorporación in-situ)
• 3.4.2- Espectroscopía UV-vis
• 3.4.3- Espectroscopía Infrarroja
• 3.5.1- Incorporación del Hε[PM09V3040] a circuito abierto
• 3.6.1- Incorporación mediante voltamperometría cíclica
• 3.7.1- Incorporación mediante el programa de pulsos de potencial
• 3.7.2- Estabilidad del electrodo de CV/PANI/H6[PM09V3O40]
• 3.8.1 Microscopía de barrido electrónico y dispersión de energía de rayos X (SEM-EDX)
• 3.8.2- Análisis de EDX
• 3.9.1- Oxidación de ácido ascórbico (AA) sobre el electrodo CV/PANI/H6[PM09V3O40] modificado
• 3.9.2- Optimización de los parámetros de la técnica voltamperometría de pulso diferencial (VDP)
• 3.9.3- Curva de calibración de AA

Zielsetzung und Themenschwerpunkte (Objetivos y Temas Clave)

El objetivo principal de esta investigación fue explorar las propiedades electroquímicas y electrocatalíticas de los polioxometalatos del tipo Keggin, específicamente el ácido 9-molibdo-3-vanadofosfórico (H₆[PM₉V₃O₄₀]), soportados sobre polianilina (PANI). Se buscaba determinar la influencia del compuesto sobre las propiedades de la PANI y explorar su potencial como electrocatalizador.

• Síntesis y caracterización del H₆[PM₉V₃O₄₀]
• Incorporación electroquímica del H₆[PM₉V₃O₄₀] sobre PANI
• Caracterización del electrodo modificado (CV/PANI/H₆[PM₉V₃O₄₀])
• Estudio de la actividad electrocatalítica del sistema para la oxidación del ácido ascórbico
• Evaluación del potencial del sistema como sensor electroquímico

Zusammenfassung der Kapitel (Resumen de Capítulos)

• Capítulo 1: Presenta una introducción a los polímeros conductores, con énfasis en la polianilina (PANI). Describe las propiedades de la PANI, su síntesis, y su uso en electrocatálisis. Además, se introduce el concepto de polioxometalatos y su importancia en catálisis oxidativa. Finalmente, se describe el ácido ascórbico y su determinación cuantitativa por técnicas electroquímicas.
• Capítulo 2: Describe el proyecto de investigación, incluyendo la hipótesis, los objetivos generales y específicos, la metodología experimental y las técnicas instrumentales utilizadas.
• Capítulo 3: Presenta los resultados experimentales obtenidos en la investigación. Se describe la síntesis y caracterización del H₆[PM₉V₃O₄₀], la preparación y estudio electroquímico de la PANI, la incorporación del polioxometalato sobre la PANI, y la caracterización del electrodo modificado. También se incluyen los resultados sobre la actividad electrocatalítica del sistema para la oxidación del ácido ascórbico y la construcción de una curva de calibración.

Schlüsselwörter (Palabras Clave)

Los principales términos y conceptos que se abordan en este trabajo incluyen: polianilina, polioxometalatos, electrocatálisis, ácido ascórbico, voltamperometría cíclica, dispersión de energía de rayos X (EDX), electrodos modificados, sensores electroquímicos, catálisis heterogénea, ácido 9-molibdo-3-vanadofosfórico (H₆[PM₉V₃O₄₀]).