Estudio de cristalinidad y morfología de películas delgadas y nanopartículas de CuxO

KAZI, HANIUM MARIA; RODRIGUEZ BONET, SERGIO; BOSCO, MARTA V.; CALAZA, FLORENCIA C.

Santiago del Estero

Encuentro; IX Encuentro de Física y Química de Superficies y I Encuentro de Biología de Superficies; 2022

Universidad Nacional de Santiago del Estero / CONICET

En las últimas décadas, las películas delgadas de óxidos de metales de transición han ganado gran atención en el área de ciencias e ingeniería en materiales, debido a una variedad de propiedades que los posicionan como promisorios en su uso en varias tecnologías. CuxO ha sido identificado como un material muy promisorio en conversión de energía solar. Su band gap tipo-p directo de Cu2O y CuO ha sido observado entre 2.0-2.5 y 1.3-1.7 eV, respectivamente 1. Además de su energía de band gap favorable que permite el uso de luz visible, también su bajo costo, gran abundancia, e inocuidad del cobre son ventajas adicionales para desarrollar fotoelectrodos basados en Cu 2. Por esto los óxidos de cobre pueden ser usados en varios campos tecnológicos, pero presentan el problema de baja estabilidad en solución acuosa y baja eficiencia como películas delgadas. Su desempeño puede ser incrementado mejorando la cristalinidad y morfología superficial del material. Este trabajo muestra resultados preliminares de películas delgadas de CuxO preparadas por técnicas de spin coating y también la síntesis de nanopartículas de CuxO (estabilizadas por PVP), donde ambos materiales han sido calcinados a distintas temperaturas. Se estudió su cristalinidad por Difracción de Rayos-X (XRD) y su composición química y estados de oxidación mediante Espectroscopía Electrónica de Rayos-X (XPS). También se evaluó su morfología por Microscopía Electrónica de Barrrido (SEM) y de Transmisión (TEM). Por último, la presencia de restos de PVP puede ser estudiada por Espectroscopía Infrarrojo (FTIR) y los posibles óxidos presentes mediante adsorción de CO (también por FTIR). De este modo se pretende racionalizar un método de síntesis de las películas delgadas y/o nanopartículas de CuxO que conlleve a una mayor estabilidad y cristalinidad de los óxidos presentes y que finalmente pueda traducirse en un mejor desempeño en el campo de aplicaciones tecnológicas.Referencias 1.Y. Yang, D. Xu, Q. Wu, P. Diao, “Cu2O/CuO Bilayered Composite as a High-Efficiency Photocathode for Photo electrochemical Hydrogen Evolution Reaction”, Sci. Rep. 6 (2016) 35158.2.H. Qi, J. Wolfe, D. Fichou, and Z. Chen, “Cu2O Photocathode for Low Bias Photoelectrochemical Water Splitting Enabled by NiFe-Layered Double Hydroxide Co-Catalyst,” Sci. Rep., 6 (2016) 30882.