Evaluación de películas semiconductoras de bi2mnbo7(m=al, ga) en la producción de hidrogeno mediante electrolisis fotoasistida de agua

Abstract

El hidrógeno, alternativa a los combustibles fósiles, con su alto poder energético y ambientalmente con combustión altamente favorable, producido a partir de agua y utilizando radiación solar se constituye en una fuente de energía renovable muy atractiva. El desarrollo de una tecnología para generarlo, requiere nuevos materiales fotosensibles que puedan ser utilizados en procesos fotocatalíticos de conversión de energía solar en energía química. Así en este trabajo se evaluaron películas de una nueva familia de óxidos semiconductores tipo pirocloro Bi2MNbO7 (M = Al, Ga) preparados por el método solgel, y depositadas sobre acero inoxidable AISI 304 mediante la técnica de dipcoating. Estas películas fueron evaluadas, utilizándolas como fotoánodos, en la producción de hidrógeno mediante fotoelectrólisis de agua. Experimentalmente se evaluaron las variables más importantes que intervienen en este proceso. En cuanto a la composición del electrolito, se valoró el efecto de las concentraciones de KOH, KCl y KCN. Bajo diversas condiciones experimentales se evaluó el efecto de la presencia de Al o de Ga en el óxido semiconductor. Los resultados obtenidos confirmaron que estas películas de óxidos semiconductores Bi2MNbO7 (M = Al, Ga) presentan actividad fotocatalítica conveniente para la conversión de energía solar a energía química, con oxidación de cianuro, adicionalmente. Los dos tipos de películas mostraron un comportamiento similar en la producción de H2, con mejores resultados, las de aluminio. El electrolito con mayor eficiencia fue el preparado con 0.3M KOH y 120 ppm CN, siendo desfavorable la presencia de KCl.