Fotocatálisis con Fotones Lentos para un Mejor Aprovechamiento de la Radiación

CURTI M.; ZVITCO G.; CHURIO M.S.; MENDIVE C.

Trelew

Congreso; III Jornadas Patagónicas de Ciencias Ambientales; 2018

Universidad Nacional de la Patagonia San Juan Bosco

El dióxido de titanio esun material noble para aplicaciones tecnológicas en el área de las energíasalternativas ya que su capacidad de absorber cierto rango de la radiación solarlo vuelve útil como un fotocatalizador. Este material es no tóxico y de bajocosto, pero sólo absorbe eficientemente la radiación UV, que es un bajoporcentaje de lo emitido por el sol. De aquí que desde hace unos años se hancomenzado a desarrollar métodos y estrategias para extender su captaciónlumínica en el visible. Una de ellas es la fabricación de metamateriales, eneste caso, cristales fotónicos, para la utilización de los fotones lentos. Estose consigue ajustando las condiciones experimentales para que las estructurasfotónicas de dióxido de titanio permitan la propagación de fotones lentos cuyaslongitudes de onda solapen en el espectro visible. En este trabajo se exploróla degradación fotocatalítica del ácido esteárico, elegido como compuestomodelo de contaminantes orgánicos alifáticos, sobre cristales fotónicos dedióxido de titanio en estructura de ópalos invertidos. El efecto de los fotoneslentos claramente resultó en una mejora en la capacidad fotocatalítica de estossistemas. Para esto se midieron las velocidades de degradación fotocatalíticaen función del ángulo de irradiación respecto de la normal a la superficie, ycomparado a los resultados de películas del mismo material sin estructurar, seobtuvo un factor de 1.8±0.6 de mejoraa un ángulo de 40º. Se utilizó el método de Análisis de Rigurosidad deAcoplamiento de Ondas (Rigorous Coupled-Wave Analysis ? RCWA) para confirmar lahipótesis, y se verificó por medio de espectros simulados, que la configuraciónestructural de los ópalos invertidos efectivamente proporciona una banda dedetención adecuada para solapar con el borde de absorción del dióxido detitanio hacia el espectro visible.