Oxidación directa del agua impulsada por la luz mediante un fotoánodo de polímero conjugado de tipo escalera

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• La electroquímica
• Fotocatálisis

Sus antecedentes:

• Los polímeros conjugados estables se exploran para aplicaciones fotoelectroquímicas.
• La oxidación directa del agua solar requiere materiales fotoánodos eficientes y estables.

Objetivo del estudio:

• Para evaluar el poli[benzimidazobenzophenanthroline] (BBL) como un fotoánodo para la oxidación directa del agua solar.
• Investigar el efecto de la morfología y el pH en el rendimiento del fotoánodo BBL.

Principales métodos:

• Fabricación de películas BBL mediante el método de dispersión por pulverización.
• Mediciones fotoelectroquímicas bajo iluminación solar simulada.
• Espectroscopia de impedancia electroquímica para la determinación del potencial de banda plana.

Principales resultados:

• Las películas de BBL nanoestructuradas lograron fotocorrientes de hasta 0,23 mA cm-2 a 1,23 VRHE.
• El potencial de banda plana se mantuvo constante en un amplio rango de pH (+ 0,31 VNHE).
• La fotocorriente aumentó con el pH; no se observó oxidación de BBL en 30 minutos.

Conclusiones:

• BBL es un material estable para la oxidación del agua solar, con un rendimiento dependiente de la nanoestructura de la película y el pH del electrolito.
• La funcionalización de la interfaz con catalizadores de TiO2 y Ni-Co cambió la reacción hacia la evolución de O2.
• Se necesita una optimización adicional para mejorar la eficiencia de la fotocorriente para aplicaciones prácticas.