Producción fotocatalítica de hidrógeno empleando semiconductores modificados con nanopartículas metálicas

David Ramírez Ortega; Diana Clemencia Guerrero Araque; Próspero Acevedo Peña; Rodolfo Zanella-Specia

doi:10.22201/ceiich.24485691e.2024.33.69825

David Ramírez Ortega Universidad Nacional Autónoma de México, Instituto de Ciencias Aplicadas y Tecnología https://orcid.org/0000-0002-3643-0710
Diana Clemencia Guerrero Araque Universidad Autónoma Metropolitana-Conacyt, Departamento de Química https://orcid.org/0000-0002-6204-5525
Próspero Acevedo Peña Instituto Politécnico Nacional-Conahcyt, CICATA Legaria
Rodolfo Zanella-Specia Universidad Nacional Autónoma de México, Instituto de Ciencias Aplicadas y Tecnología https://orcid.org/0000-0002-2118-5898

DOI: https://doi.org/10.22201/ceiich.24485691e.2024.33.69825

Palabras clave: producción fotocatalítica de hidrógeno, nanopartículas metálicas, fotoelectroquímica

Resumen

Este trabajo de revisión se centra en la producción fotocatalítica de hidrógeno empleando agentes de sacrificio y semiconductores modificados con nanopartículas metálicas. Mientras que el uso de agentes de sacrificio reduce la energía requerida para la producción de hidrógeno y elimina los huecos fotogenerados, la modificación superficial de los semiconductores con nanopartículas metálicas cambia el flujo de los portadores de carga fotoinducidos, disminuyendo la recombinación de los pares electrón-hueco y aumentando la cantidad de sitios activos catalíticos para la reducción. Además, se describe el impacto de las técnicas electroquímicas y fotoelectroquímicas en la caracterización de los fotocatalizadores, la interfase semiconductor/electrolito y la modificación que tiene el nivel de Fermi cuando se ponen en contacto estos componentes. Dichas determinaciones electroquímicas brindan información sobre el diagrama de bandas (posiciones de banda de valencia y/o de conducción), estados energéticos del semiconductor, interacción del fotocatalizador con los co-catalizadores, separación de las especies electrón-hueco, aprovechamiento de la iluminación y resistencia a la transferencia de carga. La relación de la actividad fotocatalítica de los semiconductores y su caracterización electroquímica permite comprender los procesos de transferencia de carga involucrados en dicha reacción.

Biografía del autor/a

Rodolfo Zanella-Specia, Universidad Nacional Autónoma de México, Instituto de Ciencias Aplicadas y Tecnología

Ingeniero químico y maestro en Ingeniería química por la Universidad Nacional Autónoma de México, Doctor en Ingeniería y Alta Tecnología por la Universidad Paris VI, ha publicado 160 artículos en revistas indizadas y 5 capítulos de libro relacionados con la síntesis de nanocatalizadores y su uso para abatir la contaminación del aire y del agua, así como para la producción de combustibles limpios como el hidrógeno. Ha dirigido 56 tesis de todos los niveles académicos, en 2013 fue merecedor de la Distinción Universidad Nacional para Jóvenes Académicos en el área de investigación en Ciencias Exactas. Pertenece al Sistema Nacional de Investigadores en el nivel III. Actualmente es Investigador Titular en e Instituto de Ciencias Aplicadas y Tecnología-UNAM.

Scopus Author ID: 7004070438

ORCID: https://orcid.org/0000-0002-2118-5898

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