Influencia de condiciones de síntesis sobre microestructura y fotorrespuestas de nanocolumnas de dióxido de titanio para aplicación en water splitting

Abstract

La separación fotocatalítica del agua en hidrógeno y oxígeno, conocido como water splitting es una alternativa prometedora para la obtención de energías renovables. La utilización de ánodos con morfologías1D (nanocolumnas) ha demostrado un rendimiento superior respecto a morfologías 0D. En este trabajo se exploró la relación entre tres variables de síntesis del método hidrotermal y su efecto sobre características micro y nano estructurales del crecimiento de nanocolumnas de dióxido de titanio (TiO2) sobre un sustrato transparente conductor (óxido de estaño dopado). Posteriormente, se evaluó la relación entre parámetros morfológicos de dichas estructuras con su rendimiento para llevar a cabo la reacción de water splitting.La corriente máxima obtenida fue de 0.011 mA/(cm² ). Se determinó la relación entre características estructurales de nanocolumnas de TiO2 con la fotorrespuesta en una celda fotoelectroquímica

The photocatalytic separation of water in hydrogen and oxygen, known as water splitting is a promising alternative for the production of renewable energy. The use of anodes with 1D structures (nanocolumns) has shown superior performance with respect to 0D structures. In this work, the relation between three synthesis variables of the hydrothermal method and its effect on micro and nano structural characteristics of titanium dioxide (TiO2) nanocolumns on a conductive transparent substrate (doped tin oxide) was explored. Subsequently, the relation between morphological parameters of these structures with their performance in water splitting was evaluated. The maximum photocurrent obtained was 0.011 mA / (cm²). The relation between structural characteristics and photoresponse of TiO2 nanocolumns was determined