Recebido em 29/4/05; aceito em 23/9/05; publicado na web em 24/3/06 ELECTROCHEMICAL IMPEDANCE SPECTROSCOPY APPLIED IN THE STUDY OF HETEROGENEOUS REACTIONS AT DIMENSIONALLY STABLE ANODES. This paper discusses different aspects related to the application of electrochemical impedance spectroscopy (EIS) in the study of heterogeneous electrochemical reactions occurring on Dimensionally Stable anodes (DSA ® ). The most relevant aspects of the semiconductor/electrolyte interface, the application of the EIS classical equivalent circuit approach and the ac porous model in DSA are presented. The paper shows that DSA type electrodes can be consistently investigated by using the ac porous model and an analysis is presented showing the advantage of applying this kind of approach to study heterogeneous reactions on DSA electrodes. Furthermore, some preliminary results on Ti/Ru 0,3 Ti (0,7-x) Sn x O 2 based electrodes are presented to exemplify the use of the ac porous model analysis.Keywords: dimensionally stable anodes; electrochemical impedance spectroscopy; semiconductors oxide electrode.
INTRODUÇÃOA técnica de Espectroscopia de Impedância Eletroquímica (EIE) fornece uma visão completa e detalhada das características elétri-cas da interface eletrodo/solução 1-4 , e estas informações são de grande interesse na eletroquímica aplicada ou básica. A técnica de espectroscopia de impedância é uma técnica de caracterização elétrica, que permite estudar o comportamento geral de um sistema quando um número grande de processos intercorrelacionados ocorre em diferentes velocidades. Atualmente, a EIE é utilizada em ampla gama de estudos, abrangendo desde o transporte eletrônico em dispositivos semicondutores até o estudo de processos cinéticos eletroquímicos das mais diferentes naturezas, ou seja, processos que ocorrem em baterias de íons lítio 5 , células fotovoltaicas 6-9 , sistemas de corrosão e/ou processos eletrocatalíticos [10][11][12][13][14][15] .Em particular, a EIE é uma técnica excelente e já bem estabelecida para caracterização de sistemas eletroquímicos que não se alteram no tempo, pelo menos naquele necessário para que a medida seja realizada. Em outras palavras, é uma técnica de estado estacionário. A resposta da aplicação de um pequeno sinal ac, feita em uma ampla faixa de freqüências e em vários potenciais, possibilita diferenciar processos com tempos característicos distintos, que na maioria das técnicas tradicionais eletroquímicas seriam vistos como contribuições simultâneas à resposta total.Freqüentemente, a escolha da técnica depende dos objetivos experimentais: estabelecer um mecanismo de reação (i.e., testar um modelo) ou determinar os parâmetros cinéticos de um mecanismo previamente estabelecido ou conhecido. Contudo, devido à não-linearidade das respostas obtidas para a grande maioria dos sistemas experimentais, lidar com as respostas da interface para um sinal de grande amplitude é freqüentemente inviável. Portanto, em geral, sinais de pequena amplitude (ΔE = 5 mV) devem ser utilizados para facilitar a lineari...