Síntesis de nanocompuestos a base de grafeno 3d y nitruro de carbono grafitico (g-c3n4) para aplicaciones en fotocatálisis

Abstract

En este trabajo, se estudió la preparación de nanocompuestos a base de una estructura tridimensional de grafeno y nitruro de carbono grafítico (g-C3N4) a partir de la copirólisis a 550°C de sus precursores PET y melamina, respectivamente. Los productos se caracterizaron térmica, química y morfológicamente mediante análisis termogravimétrico (TGA), espectroscopia infrarroja con transformada de Fourier (FT-IR), espectroscopia Raman, microscopia electrónica de barrido (MEB) y de transmisión (MET). Los resultados de las caracterizaciones indicaron la formación de materiales de carbono con arreglo grafítico, presentando regiones cristalinas y amorfas en su estructura. Para el estudio del desempeño de los híbridos como fotocatalizadores, fue realizado un ensayo de degradación del colorante azul de . La evaluación de la fotoactividad determinó que el híbrido sintetizado con un porcentaje de 1% de PET presentó una mejora en la propiedad fotocatalítica del g-C3N4, obteniéndose hasta un 40% de eficiencia en la degradación del colorante. Sin embargo, la adición en exceso de PET puede disminuir la vida útil del par electrón-hueco disminuyendo la eficiencia de fotodegradación. En general, se evidenció la viabilidad del uso de botellas PET posconsumo para la producción de una estructura grafítica de carbono que puede ser combinada con otras matrices como el g-C3N4, representando así una excelente alternativa de reciclaje de dicho material. Del mismo modo, se presentó la fotocatálisis heterogénea como una posibilidad en los procesos de descontaminación de efluentes.