Fotoelectrooxidación del agua utilizando esteras de nanorods de TiO2, sensibilizadas en superficie por un marco metal-orgánico de níquel y ácido 1,2-benceno dicarboxílico
Autores: You, Sheng-Mu; El Rouby, Waleed M. A.; Assaud, Loïc; Doong, Ruey-An; Millet, Pierre
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
Fotoelectrooxidación del agua utilizando esteras de nanorods de TiO2, sensibilizadas en superficie por un marco metal-orgánico de níquel y ácido 1,2-benceno dicarboxílico
Categoría
Energía
Subcategoría
Energías renovables
Palabras clave
Fotoánodos
Sustrato de vidrio transparente
óxido de estaño dopado con flúor
FTO
Fase fotoactiva
Nanorods de TiO2
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 1
Citaciones: Sin citaciones
Se han fabricado y probado fotoánodos que comprenden un sustrato de vidrio transparente recubierto con una delgada película conductora de óxido de estaño dopado con flúor (FTO) y una capa delgada de una fase fotoactiva en relación con la fotoelectrooxidación del agua en oxígeno molecular. La capa fotoactiva estaba compuesta por una estera de nanorods de TiO2 (TDNRs) de grosor micrométrico. Los nanorods individuales fueron fotosensibilizados con nanopartículas de un marco organometálico (MOF) de níquel y ácido 1,2-benceno dicarboxílico (BDCA). Se obtuvo información microestructural detallada a partir del análisis SEM y TEM. La composición química de la capa activa se determinó mediante análisis de XRD, XPS y FTIR. Las propiedades ópticas se determinaron mediante espectroscopía UV-Vis. La actividad de fotooxidación del agua se evaluó mediante voltametría de barrido lineal y la robustez se evaluó mediante cronoamperometría. La fotoactividad de OER (reacción de evolución de oxígeno) de estos fotoelectrodos se encontró directamente relacionada con la cantidad de MOF depositado en los nanorods de TiO2, y por lo tanto se maximizó ajustando el contenido de MOF. El mecanismo de reacción microscópico que controla la fotoactividad de estos fotoelectrodos fue analizado mediante espectroscopía de impedancia fotoelectroquímica. Se informan parámetros de tasa microscópicos. Estos resultados contribuyen al desarrollo y caracterización de fotoánodos OER sensibilizados por MOF.
Descripción
Se han fabricado y probado fotoánodos que comprenden un sustrato de vidrio transparente recubierto con una delgada película conductora de óxido de estaño dopado con flúor (FTO) y una capa delgada de una fase fotoactiva en relación con la fotoelectrooxidación del agua en oxígeno molecular. La capa fotoactiva estaba compuesta por una estera de nanorods de TiO2 (TDNRs) de grosor micrométrico. Los nanorods individuales fueron fotosensibilizados con nanopartículas de un marco organometálico (MOF) de níquel y ácido 1,2-benceno dicarboxílico (BDCA). Se obtuvo información microestructural detallada a partir del análisis SEM y TEM. La composición química de la capa activa se determinó mediante análisis de XRD, XPS y FTIR. Las propiedades ópticas se determinaron mediante espectroscopía UV-Vis. La actividad de fotooxidación del agua se evaluó mediante voltametría de barrido lineal y la robustez se evaluó mediante cronoamperometría. La fotoactividad de OER (reacción de evolución de oxígeno) de estos fotoelectrodos se encontró directamente relacionada con la cantidad de MOF depositado en los nanorods de TiO2, y por lo tanto se maximizó ajustando el contenido de MOF. El mecanismo de reacción microscópico que controla la fotoactividad de estos fotoelectrodos fue analizado mediante espectroscopía de impedancia fotoelectroquímica. Se informan parámetros de tasa microscópicos. Estos resultados contribuyen al desarrollo y caracterización de fotoánodos OER sensibilizados por MOF.