Visión general sobre la fotoreformación de soluciones acuosas de biomasa para generar H en presencia de materiales basados en g-CN
Autores: García-López, E. I.; Palmisano, L.; Marcì, G.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Visión general sobre la fotoreformación de soluciones acuosas de biomasa para generar H en presencia de materiales basados en g-CN
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Química
Palabras clave
Fotoreformado
Biomasa
Hidrógeno
Recursos renovables
Materiales de desecho
Nitruro de carbono
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 28
Citaciones: Sin citaciones
La fotoreformación (PR) de biomasa puede considerarse una tecnología viable bajo condiciones experimentales suaves para producir hidrógeno con una alta tasa de reacción utilizando compuestos de recursos renovables y materiales de desecho. La aplicación de PR de biomasa da lugar tanto a la generación de hidrógeno como a la valorización de residuos de biomasa. El proceso podría escalarse para obtener hidrógeno bajo la irradiación de luz solar natural, y en los últimos años se ha investigado ampliamente sobre fotocatalizadores a base de nitruro de carbono polimérico (g-CN). Los materiales de nitruro de carbono a base de no metales son semiconductores poliméricos económicos y (foto)estables, y sus propiedades fisicoquímicas de superficie y electrónicas son óptimas para obtener H, que puede considerarse un gas que no causa problemas ambientales importantes. Algunos obstáculos relacionados con su estructura, como la baja absorción de luz visible y la tasa de recombinación relativamente alta de pares electrón-hueco, restringen el rendimiento; por lo tanto, es necesario mejorar su actividad y el rendimiento de la reacción modificándolos de diversas maneras. Se han propuesto varios tipos de soluciones al respecto, como, por ejemplo, su acoplamiento con otros semiconductores para formar materiales compuestos. La presente mini-revisión tiene como objetivo ofrecer una visión general del campo de la PR, informando sobre algunos de los trabajos más interesantes dedicados a comprender el papel del g-CN en la PR de biomasa. Se informará sobre muchos aspectos fisicoquímicos relacionados con el rendimiento del proceso y posibles formas de obtener mejores resultados que los presentes hasta ahora en la literatura.
Descripción
La fotoreformación (PR) de biomasa puede considerarse una tecnología viable bajo condiciones experimentales suaves para producir hidrógeno con una alta tasa de reacción utilizando compuestos de recursos renovables y materiales de desecho. La aplicación de PR de biomasa da lugar tanto a la generación de hidrógeno como a la valorización de residuos de biomasa. El proceso podría escalarse para obtener hidrógeno bajo la irradiación de luz solar natural, y en los últimos años se ha investigado ampliamente sobre fotocatalizadores a base de nitruro de carbono polimérico (g-CN). Los materiales de nitruro de carbono a base de no metales son semiconductores poliméricos económicos y (foto)estables, y sus propiedades fisicoquímicas de superficie y electrónicas son óptimas para obtener H, que puede considerarse un gas que no causa problemas ambientales importantes. Algunos obstáculos relacionados con su estructura, como la baja absorción de luz visible y la tasa de recombinación relativamente alta de pares electrón-hueco, restringen el rendimiento; por lo tanto, es necesario mejorar su actividad y el rendimiento de la reacción modificándolos de diversas maneras. Se han propuesto varios tipos de soluciones al respecto, como, por ejemplo, su acoplamiento con otros semiconductores para formar materiales compuestos. La presente mini-revisión tiene como objetivo ofrecer una visión general del campo de la PR, informando sobre algunos de los trabajos más interesantes dedicados a comprender el papel del g-CN en la PR de biomasa. Se informará sobre muchos aspectos fisicoquímicos relacionados con el rendimiento del proceso y posibles formas de obtener mejores resultados que los presentes hasta ahora en la literatura.