Síntesis de nanoestructuras híbridas de TiO2-WO3 y su aplicación en el campo energético

Abstract

[ES] Las nanoestructuras de dióxido de titanio están ganando cada vez más interés a nivel científico debido a sus excelentes propiedades y gran número de aplicaciones (fotocatálisis, energía solar, biomedicina, etc.). A pesar de las buenas propiedades del TiO2 como semiconductor, éste tiene un band gap bastante elevado, por lo tanto, solo un rango limitado del espectro solar (alrededor del 5%) es capaz de excitar electrones desde la banda de valencia a la de conducción y, en consecuencia, su eficiencia como fotocatalizador queda limitada. Por todo ello, se plantea la posibilidad de sintetizar nanoestructuras híbridas de TiO2 con otro óxido metálico (concretamente el WO3) que permitan la reducción de este bandgap y por tanto una mayor absorción de luz solar.

El alumno realizará la síntesis de nanoestructuras híbridas de TiO2-WO3 mediante el proceso de anodizado electroquímico y posterior electrodeposición de wolframio en condiciones hidrodinámicas de flujo. El alumno aprenderá distintas técnicas de microscopía para caracterizar las nanoestructuras híbridas sintetizadas: microscopía electrónica de barrido (para evaluar la morfología de las nanoestructuras) y la microscopía láser confocal con espectroscopía Raman (para determinar su estructura cristalina). Además, el alumno manejará distintos equipos electroquímicos, de entre los que se destaca el simulador solar y el potenciostato para evaluar las propiedades electroquímicas y fotoelectroquímicas de las nanoestructuras. Finalmente, el alumno aplicará las nanoestructuras híbridas sintetizadas en la producción de hidrógeno mediante la rotura fotoelectroquímica de la molécula de agua.