AFM Studies and Electrochemical Characterization of Boron-Doped Diamond Surfaces Modified with Metal Oxides by the Sol-Gel Method

Com o objetivo de aprofundar investigações anteriores, foram realizadas modificações superficiais diretas em eletrodos de diamante dopados com boro (DDB), com óxidos metálicos (PtO x , RuO 2 , IrO 2 e PbO 2 ) e com alguns compósitos mistos, utilizando a técnica Sol-Gel. Estes materiais foram estudados por microscopia de força atômica (MFA) e os resultados indicaram a formação de sítios de deposição heterogênea. Técnicas eletroquímicas foram utilizadas para estabelecer a atividade catalítica para a reação de desprendimento de oxigênio (RDO) e para reação de oxidação de etanol em meio ácido utilizando os compósitos de PtO x e PtO x -RuO 2 . Testou-se ainda a estabilidade de um depósito de PtO x , recoberto por um filme de Nafion, por meio de operação contínua de longa duração. Estudos de voltametria cíclica comparativa mostraram que a área superficial ativa dos novos materiais mudou consideravelmente com o método de modificação proposto. O eletrodo de IrO 2 /BDD mostrou o melhor desempenho para a RDO, iniciando o processo de oxidação em ~ 1.4 V vs. HESS, valor este 200 mV menor do que o observado sobre um eletrodo de PtO x /BDD. Foi observada uma pequena perda da atividade do eletrodo de PtO x /BDD (6%) depois de realizada eletrólise de 4 horas, enquanto que 1000 ciclos voltamétricos deixaram a superfície praticamente inalterada. Os estudos realizados mostram que as atividades satisfatórias dos eletrodos preparados pelo método Sol-Gel podem constituir ferramentas interessantes de pesquisa, visando principalmente a utilização destes materiais em aplicações práticas.