The Water Decomposition Reactions on Boron-Doped Diamond Electrodes

As reações eletródicas que ocorrem em ambos extremos da extensa janela eletroquímica do eletrodo de diamante dopado com boro foram analisadas por curvas de polarização visando determinar as respectivas energias de ativação aparentes para a etapa determinante da velocidade em cada caso. Encontrou-se que a reação de desprendimento de hidrogênio ocorre por um mecanismo VolmerHeyrovsky, com a primeira etapa sendo a determinante da velocidade. A energia de ativação aparente foi calculada como sendo 150 kJ mol, indicando a formação de um intermediário do tipo M-H, típico da etapa de Volmer. Por outro lado, a energia de ativação aparente para a reação de desprendimento de oxigênio foi encontrada como sendo 106 kJ mol, o que também indica a etapa de adsorção do mecanismo como a determinante da velocidade. Desta forma, demonstrou-se que a interação entre as moléculas de água e a superfície do eletrodo de diamante é fortemente inibida, o que explica a extensa janela de potenciais observada para este eletrodo.