Aplicación de películas ferroeléctricas de KNN dopadas con Cu en la degradación fotocatalítica de contaminantes orgánicos

Abstract

Este estudio investiga la influencia del dopaje con cobre (Cu) en películas delgadas del sistema cerámico K0.5Na0.5NbO3 (KNN) sobre su rendimiento en la descomposición fotocatalítica de contaminantes orgánicos, el objetivo principal es evaluar cómo diferentes concentraciones de Cu (0.25%, 0.5%, 1%) afectan las propiedades ferroeléctricas y fotocatalíticas de las películas, preparadas mediante el método sol-gel y depositadas por spin coating. La metodología incluyó la síntesis de KNN puro y dopado, seguido de una caracterización detallada usando difracción de rayos X (DRX), espectroscopía de dispersión de energía (EDS), caracterización de curvas de histéresis, espectroscopía Raman y microscopía de fuerza atómica (AFM). Los resultados revelaron que el dopaje con Cu mejora significativamente la densificación y la estructura cristalina de KNN, la concentración óptima de Cu fue del 1%, mostrando un band gap reducido y una degradación del azul de metileno de hasta el 35%, estos resultados sugieren que el dopaje con Cu optimiza las propiedades fotocatalíticas y ferroeléctricas del KNN, ofreciendo un enfoque prometedor para la degradación de contaminantes orgánicos en aplicaciones ambientales.