Heterounión de g-C3N4/TiO2 para producción Fotocatalítica de Hidrógeno y su mecanismo de transferencia de carga

Abstract

En esta Tesis se exponen los resultados obtenidos de la evaluación fotocatalítica de semiconductores compuestos de dióxido de titanio y nitruro de carbono grafítico. Se sintetizaron catalizadores puros de nitruro de carbono grafítico (g-C3N4), dióxido de titanio (TiO2, fases: anatasa/brookita) y compuestos de g-C3N4/TiO2. La variación de g-C3N4 (1, 5 y 10%) en los catalizadores compuestos de g-C3N4/TiO2 demostró que el catalizador con 5 % de g-C3N4 fue el que más produjo hidrógeno (aproximadamente 692 μmol h-1 g -1 ), la técnica de caracterización de fotoelectroquímica fue útil para dilucidar porque este catalizador fue el mejor. La estabilidad en las alineaciones de bandas de g-C3N4 y TiO2 antes y después de los compuestos, se estudiaron a partir de la técnica de Microscopia de fuerza Kelvin para determinar la función trabajo, el análisis UVvis se empleó para determinar el band gap, la microscopía electrónica de rayos X fue útil para determinar la banda de valencia máxima y el método de Kraut para calcular los desfases de bandas. Estos análisis revelaron la formación de la heterounión entre el g-C3N4 y TiO2 es de tipo escalonada. Finalmente, los estudios de ESR fueron determinantes para verificar cual era el mecanismo de transferencia de carga del g-C3N4/TiO2 y se asoció a un mecanismo de esquema Z.