FOTOELECTROLISIS DEL AGUA, OBTENIENDO HIDROGENO VERDE A PARTIR DE NANOTUBOS DE TiO2

MENDIOROZ, LUCAS N.; DOS SANTOS CLARO, PAULA C.; VIVA, FEDERICO A.

Buenos Aires

Workshop; ENN 2019: Nanomateriales para la energía y el medio ambiente; 2019

CNEA-CAC

La búsqueda de generación deenergía eléctrica a partir de fuentes sustentables es un tema de granimportancia debido a la creciente demanda de esta. Entre las distintas estrategiasque se encuentran disponibles actualmente, la producción de hidrógeno comovector energético, utilizando la luz solar, es interesante. Materiales quepuedan absorber la luz y generen un par electrón-hueco, con una posiciónadecuada de las bandas, son capaces de producir la lisis del agua. El dióxidode titanio es uno de estos materiales que fue reportado por primera vez en 1972por Fujishima y Honda [1].            Eneste trabajo, se sintetizaron nanotubos de dióxido de titanio alanodizar una chapa de titanio en una solución de etilenglicol e iones fluoruroaplicando un potencial de 30V, con un posterior calentamiento de la muestra a450ºC [2]. Para su caracterización se tomaron imágenes con un microscopioelectrónico de barrido (SEM) y se midieron las curvas de corriente vs.potencial, con y sin iluminación. Esto último se realizó colocando losnanotubos en una celda fotoelectroquímica, de diseño propio, que permite lailuminación de la muestra con una lámpara de xenón, calibrada a intensidad AM1.5. La fotocorriente se mide conectando la celda a un potenciostato. Para ladeterminación de los productos obtenidos se cuenta con un espectrómetrodiferencial de masas (DEMS) que se acopla a la celda fotoelectroquímica.Se obtuvieron muestras de nanotubos dedióxido de titanio, y se mejoró la síntesis hasta obtener muestras confotocorriente en la generación de hidrógeno de hasta 100 μA/cm2. Selogró determinar que el producto de la fotocorriente medida era de laproducción de hidrógeno. Figura 1. Imagen SEM denanotubos de TiO2 Referencias:[1] Fujishima, A.,Honda, K. Electrochemical photolysis of water at a semiconductor electrode.Nature, 1972, 238, 37?38. [2] Chiarello, G.L.,Zuliani, A., Ceresoli, D., Martinazzo, R., Selli, E. Exploiting the PhotonicCrystal Properties of TiO2 Nanotube Arrays ToEnchance PhotocatalyticHydrogen Production. ACS Catal.2016, 6, 1345-1353.