Estudio de las propiedades semiconductoras proceso de transferencia de carga y su impacto en la oxidación del 4-clorofenol de materiales nanoestructurados núcleo(ZnO, SnO2, WO3)@coraza(TiO2) Público Deposited

El acoplamiento del TiO2 con diferentes óxidos es una estrategia eficiente, empleada para incrementar la actividad fotocatalítica del TiO2. La formación de este acoplamiento mejora la separación de los portadores de carga y disminuye la velocidad de recombinación. Comúnmente, se ha observado un máximo de actividad fotocatalítica cuando la concentración del otro óxido semiconductor se encuentra entre un 5-7% mol en el material, generando controversia acerca del porqué de este máximo en la actividad. Para entender este comportamiento y los procesos involucrados en la separación de los portadores de carga, en este trabajo, se sintetizaron 3 sistemas ZnO@TiO2, SnO2@TiO2 y WO3@TiO2 en estructuras núcleo@coraza por el método sol-gel, sintetizando previamente las nanopartículas de ZnO, SnO2 ó WO3 como núcleo e isopropóxido de titanio como precursores. Esto permite recubrir el núcleo durante la formación del TiO2 (coraza), creando un contacto directo entre el núcleo y la coraza. Se observó un máximo en la actividad fotocatalítica cuando la concentración del núcleo fue 6% mol en todos los sistemas. Una descripción detallada de la caracterización fisicoquímica y electroquímica de las estructuras (ZnO, SnO2 ó WO3)@(TiO2) con diferentes relaciones molares entre el núcleo: coraza (ZnO, SnO2 ó WO3):(TiO2) iguales a 01:99, 03:97, 06:94, 12:88 y 20:80, permitió explicar este comportamiento fotocatalítico, el cual está relacionado a la interacción núcleocoraza, generando estados energéticos en la interfase. Estos actúan como trampas de electrones durante el proceso fotocatalítico favoreciendo la separación de los portadores de carga, a una concentración de 6% mol del núcleo, estos estados energéticos se encuentran en una concentración óptima para los tres sistemas, donde el Nd es máximo o mínimo. De igual manera, las posiciones de las bandas de conducción y de valencia son de gran importancia para el proceso de transferencia de carga, mejorando la separación de los portadores de carga cuando existe un buen acoplamiento entre ellas.

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  • 2016
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Última modificación: 09/21/2022
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