"Efecto del método de impregnación en la actividad fotocatalítica de nanoestructuras jerárquicas de ZnO decoradas con nanopartículas de oro bajo luz ultravioleta y visible"

Dr. Alejando Escobedo Morales
Facultad de Ingeniería Química
Benemérita Universidad Autónoma de Puebla
Puebla, Puebla

 

Resumen:

 

Nanoestructuras jerárquicas de ZnO decoradas con nanopartículas de oro (Au-NPs) fueron obtenidas mediante descomposición térmica de polvos de ZnO2 y posteriormente impregnadas con nanopartículas metálicas empleando los métodos de Turkevich directo, Turkevich inverso o Calentamiento progresivo. Al respecto, se encontró que el procedimiento de impregnación influye notoriamente en las características resultantes de los catalizadores Au/ZnO obtenidos. Mientras que el método de Turkevich directo provee con la mayor carga de Au-NPs, por medio de los métodos Turkevich inverso y Calentamiento progresivo se obtienen las Au-NPs de menor tamaño. La actividad fotocatalítica del soporte de ZnO prístino, así como de las muestras impregnadas, fue evaluada en la decoloración de disoluciones de rodamina B empleando fuentes de luz ultravioleta y visible. Todas las muestras impregnadas mostraron una mayor actividad fotocatalítica que el soporte prístino cuando luz ultravioleta es empleada para activar el proceso fotocatalítico. Este efecto es atribuido a la separación de portadores de carga debido a la formación de un campo eléctrico en las interfaces metal-semiconductor; la diferencia en la actividad fotocatalítica entre las muestras estudiadas se asocia al concepto de área de interface total.

Contrario a la mayoría de reportes de fotocatalizadores Au-NPs/ZnO, la sensibilización a la luz visible empleando nanopartículas plasmónicas no es observado. Así, la evidencia experimental contradice el mecanismo de tunelamiento de electrones "calientes"; desde las partículas metálicas hacia el componente semiconductor, frecuentemente asociado a esta clase de fotocatalizadores.