Modificación de nanotubos de TIO2 mediante electrodepósitos, para aplicaciones fotoelectroquímicas

La modificación de nanotubos de TiO2 (TNTs) con CdS, ha sido una de las estrategias más utilizadas para emplear estas nanoestructuras en aplicaciones fotoelectroquímicas bajo luz visible. Métodos químicos como la deposición por baño químico secuencial (SCBD o SILAR), así como la electroreducción, so...

Descripción completa

Detalles Bibliográficos
Autor: JUAN EDGAR CARRERA CRESPO
Tipo de recurso: tesis doctoral
Estado:Versión publicada
Fecha de publicación:2017
País:México
Institución:Universidad Autónoma Metropolitana
Repositorio:Repositorio Institucional de la UAM Iztapalapa
Idioma:español
OAI Identifier:oai:bindani.izt.uam.mx:8w32r560x
Acceso en línea:https://doi.org/10.24275/uami.8w32r560x
Access Level:acceso abierto
Palabra clave:info:eu-repo/classification/LEM/Nanostructures
info:eu-repo/classification/LEM/Photoelectrochemical
info:eu-repo/classification/LEM/Energía solar
info:eu-repo/classification/LEM/Nanotubos de óxido de titanio
info:eu-repo/classification/LEM/Solar energy
info:eu-repo/classification/LEM/Sulfuro de cadmio
info:eu-repo/classification/LEM/Fotoelectroquímica
info:eu-repo/classification/LEM/Nanoestructuras
info:eu-repo/classification/cti/2
Descripción
Sumario:La modificación de nanotubos de TiO2 (TNTs) con CdS, ha sido una de las estrategias más utilizadas para emplear estas nanoestructuras en aplicaciones fotoelectroquímicas bajo luz visible. Métodos químicos como la deposición por baño químico secuencial (SCBD o SILAR), así como la electroreducción, son los procesos más empleados para acoplar CdS con TNTs, donde el CdS es formado a partir de la reacción entre los iones Cd2+ y S2- localizados cerca de la superficie de los TNTs; por lo tanto, la unión entre el CdS y los TNTs podría ser débil, provocando una caída óhmica y afectando el transporte de carga en la interfase CdS/TNTs. Para mejorar la unión entre el CdS y los TNTs, en este trabajo de tesis se propone una ruta electroquímica/térmica/química, consistiendo en los siguientes pasos: i) Electrodeposición de cadmio sobre los TNTs, para asegurar un contacto directo entre el TiO2 y las partículas precursoras metálicas; ii) Tratamiento térmico en aire, para transformar el Cd a CdO; y iii) Sulfuración total del CdO en una atmósfera conteniendo H2S(g); obteniéndose partículas de CdS fuertemente unidas a los TNTs. Estas transiciones fueron seguidas empleando la técnica de difracción de rayos X (XRD), confirmando mediante esta técnica y con la de espectroscopía fotoelectrónica de rayos X (XPS), la transformación completa de las partículas de cadmio a CdS. Asimismo, el análisis superficial y longitudinal de los TNTs acoplados con CdS (TNTs-CdS), utilizando la técnica de microscopía electrónica de barrido (SEM), evidenció el decorado de las paredes internas y externas de los nanotubos con nanopartículas de CdS. La caracterización por espectroscopía de impedancia electroquímica (EIS), reveló cambios en las propiedades eléctricas de la estructura soporte debido al proceso de sulfuración, así como una baja resistencia en la interfase óxido/calcogenuro, dando como resultado todas estas características alcanzadas, un mayor desempeño fotoelectroquímico de los TNTs-CdS sintetizados mediante el método propuesto en este trabajo, comparado con el obtenido por los TNTs-CdS preparados por el método de SILAR. Además, la ruta electroquímica/térmica/química es empleada en la síntesis de partículas tipo “core@shell” de CdO@CdS sobre otra nanoestructura soporte, nanofibras de TiO2, a partir de modificar el último paso de esta estrategia. Asimismo, los resultados preliminares obtenidos con partículas de Sb, validan el empleo de esta ruta híbrida en la síntesis de otros calcogenuros.

Similares en LA Referencia