Electrones fantasma en películas delgadas de SnO2 nanocristalinas mesoporosas con inicios de reducción dependientes del catión

Se sintetizaron y caracterizaron películas delgadas mesoporosas compuestas de nanocristalitos de SnO2 de aproximadamente 15 nm de diámetro en electrolitos de acetonitrilo mediante técnicas electroquímicas y espectroscópicas. La reducción espectroelectroquímica de las películas delgadas resultó en cambios de absorción UV/vis amplios y no superponibles. El análisis simultáneo de los espectros dependientes del potencial, mediante un proceso denominado “espectros asociados al potencial”, permitió identificar tres espectros de absorción únicos para SnO2 reducido, mientras que solo se identificó un espectro para TiO2. La reducción de SnO2 dio lugar a la aparición de (1) una absorción amplia que abarca las regiones visible y cercana al infrarrojo, (2) una absorción fundamental desplazada hacia el azul, y (3) una banda de absorción en la región azul. Los inicios de absorción dependían del catión del electrolito, presente como la sal de perclorato de Li+, Na+, Mg2+, Ca2+ y TBA+, donde TBA+ es tetrabutilamonio. Las correlaciones entre la carga dentro de la película delgada y la intensidad de absorción revelaron que se transfirió carga significativa a las películas de SnO2 antes de que se observaran cambios de color visibles significativos. Esto sugiere la presencia de electrones dentro de las películas delgadas de SnO2 que no absorbían luz visible y se denominaron “electrones fantasma”.