Electrocatalisis con porfirinas : investigacion basica y aplicada

Abstract

En el presente trabajo de Tesis Doctoral se llevaron a cabo estudiosrelacionados al comportamiento electroquímico de la metaloporfirina cloruro demanganeso (III) 5,10,15,20-tetrakis(N-metil-4-piridil)porfirina (Mn(III)PC15) en medioacuoso, tanto en solución, como inmovilizada sobre la superficie de un electrodo baseSe estudió el mecanismo redox de Mn(111)PCI5 y de electrocatálisis de oxidación dedistintos sustratos, empleando técnicas espectrofotométricas (UV-Visible) yelectroquímicas. Por último, se desarrolló una metodología electroanalítica para ladetección y cuantificación de un sustrato modelo En primer lugar, se caracterizó la Mn(111)PCI5 por espectrofotometría adiferentes pHs y se estudiaron los cambios producidos por oxidación química,analizando su comportamiento en presencia de diferentes sustratos Estos estudiospermitieron corroborar que se generan intermediarios con altos estados de oxidación,los cuales poseen actividad catalítica, y que, a pH 10, los mismos son más estables Por otro lado. se analizó la eficiencia de Mn(III)PC15 para catalizar la oxidación deetanol y carbamazepina Los estudios electroquímicos se llevaron a cabo por voltamperometría cíclica,en una ventana de potencial de -1 a 1,5 V, utilizando un electrodo de carbono vítreo,en solución reguladora de fosfato de diferentes pHs. La respuesta redox depende delpH del medio de reacción, mostrando un comportamiento más reversible a pH 10 Asimismo, los resultados permitieron comprobar que Mn(111)PCI5 también se adsorbesobre la superficie del electrodo base. Por otro lado, se confirmó que la Mn(III)PC15cataliza la oxidación de etanol, cloruro y glucosa, tanto en medio homogéneo comoheterogéneo (con la metaloporfirina inmovilizada sobre la superficie del electrodo) Con la finalidad de aumentar el rendimiento de catálisis de oxidación de lossustratos de interés, se obtuvo una Mn(III)P libre de cloruro, mediante la precipitaciónde estos iones con AgC104, Mn(III)P(X)5. Esta metaloporfirina se comportó como uncatalizador más eficiente frente a etanol y glucosa. Un electrodo modificado conMn(III)P(X)5 se acopló al detector electroquímico de un cromatógrafo HPLC mostrandoun marcado incremento de la respuesta correspondiente a la oxidación de glucosarespecto de la que se obtiene con el electrodo de carbono vítreo desnudo.