The work of photoelectrochemical sensors, based on the Ti/TiO2 electrode (being an example for the modeling the hydrazine sensor), was described mathematically and the respective model was analyzed by means of linear stability theory and bifurcation analysis. The best response condition for this sensor, as also, the oscillatory and monotonic instabilities requirements, were inferred, basing on the model´s analysis.

O desempenho de sensores fotoeletroquímicos, baseados no elétrodo Ti/TiO2 (sendo um exemplo de modelagem o sensor de hidrazina), foi descrito matematicamente e o respectivo modelo foi analisado por meio de teoria de estabilidade linear e análise de bifurcações. As condições do melhor desempenho destes sensores, bem como as de instabilidades oscilatória e monotônica, foram inferidas na base da análise do modelo.

En este trabajo se desarrolló y se analizó, por medio de la teoría de estabilidad lineal y del análisis de bifurcaciones, el modelo matemático con que fue descrito el desempeño de nanopartículas de los derivados de níquel (solas y en compositos con el polímero conductor) en la determinación de metanol en el medio alcalino. Mediante el modelaje matemático, se derivaron las condiciones de estabilidad del estado estacionario, e inferidas las causas generales del comportamiento oscilatorio y monotónico. Los resultados del modelaje se compararon con los datos experimentales.

In this work, the mathematical model for the electroanalytical action of Ni-containing nanoparticles (by themselves and in a composite with a conducting polymer) in electrochemical qualitative and quantitative methanol detection in alkaline media is developed and analyzed by using of linear stability theory and bifurcation analysis. By the mathematical modeling, the steady-state stability conditions (the most exact sensing action requirements) and the causes for oscillatory and monotonic instabilities are derived. The result of the modeling is compared with the experimental data.

Eletrodo de folha de Ti modificado com filme de TiO2 (Ti/TiO2) é descrito pela primeira vez como tendo uma atividade fotoeletrocatalítica eficiente frente a oxidação de hidrazina em solução tampão de fosfato. O eletrodo Ti/TiO2 foi preparado por anodização da folha de Ti em solução aquosa e aplicado na medição fotoamperométrica hidrodinâmica da hidrazina em condições ideais (pH 7,0, potencial bias de 0,8 V vs. eletrodo de referência). A fotocorrente da oxidação fotoeletrocatalítica mostrou-se linear para o intervalo de concentração de hidrazina de 1,00 × 10-5 2,00 × 10-4 mol L-1. O limite de detecção encontrado foi 8,54 × 10-6 mol L-1.

TiO2 film modified Ti foil electrode (Ti/TiO2) is described for the first time as having an efficient photoelectrocatalytic activity towards hydrazine oxidation in phosphate buffer solution. Ti/TiO2 electrode was prepared by anodizing Ti foil in aqueous solution, and applied for the hydrodynamic photoamperometry measurement of hydrazine in optimum conditions (pH 7.0, bias potential of 0.8 V vs. reference electrode). The photoelectrocatalytic oxidation photocurrent of the photoelectrode determined by photoamperometry method was linearly dependent on the hydrazine concentration and the linearity range obtained was 1.00 × 10-5-2.00 × 10-4 mol L-1. The limit of detection was found to be 8.54 × 10-6 mol L-1.