Gafas analógicas azules prusianas para la conversión fotoinducida de CO2

Área de la Ciencia:

• Ciencias de los materiales
• Catálisis
• La fotoquímica

Sus antecedentes:

• La transformación de cristal a vidrio ofrece una ruta para ajustar las propiedades del material.
• Los análogos azules prusianos, como el hexacianoferrato de cobalto, son conocidos por sus diversas aplicaciones.

Objetivo del estudio:

• Investigar los efectos de la transformación del vidrio en la estructura y las propiedades electrónicas del hexacianoferrato de cobalto.
• Evaluar la actividad fotocatalítica mejorada para la reducción de dióxido de carbono.

Principales métodos:

• Estructura fina de absorción de rayos X (XAFS)
• Espectroscopia de rayos X por dispersión de energía (EDS)
• Diseminación total de rayos X (XTS)
• Ensayos de reducción de CO2 por fotocatálisis

Principales resultados:

• La transformación en vidrio del hexacianoferrato de cobalto aumentó los sitios abiertos del metal y alteró los estados electrónicos mientras se conservaba el orden de corto alcance.
• La vitrificación desplazó el potencial de banda plana más cerca del potencial de reducción de CO2 y redujo la energía de la brecha de banda.
• El vidrio exhibió una conversión fotocatalítica de CO2 a CO significativamente mejorada (9,9 μmol h-1, selectividad del 72,4%) en comparación con el cristal (3,9 μmol h-1, selectividad del 42,8%).

Conclusiones:

• La transformación de vidrio es una estrategia eficaz para mejorar el rendimiento fotocatalítico de los análogos azules de Prusia.
• La estructura electrónica optimizada y el aumento de los sitios de metal abiertos en el vidrio son clave para mejorar la reducción de CO2.
• Este trabajo abre caminos para el diseño de materiales vítreos avanzados para la conversión eficiente de CO2.