Los compuestos de nanotubos de titanato (TNT) mejoraron la selectividad fotocatalítica para H 2 generación a partir de ácido fórmico mejor que Pt / TiO 2 . Además, Se producen interacciones electrónicas intensificadas entre los componentes de los TNT y los átomos de Pt en términos de la fuerte interacción metal-soporte, influyendo en consecuencia en el comportamiento de los fotocatalizadores. Por lo tanto, el fotocatalizador formado por Pt y TNT tiene un rendimiento fotocatalítico superior al TiO 2 a partir de una solución de metanol al 20% v / v bajo radiación UV y luz visible. Crédito:World Scientific Publishing
En un artículo publicado en NANO , Investigadores de la Universidad Nacional de Taiwán examinaron el rendimiento fotocatalítico de los nanotubos de titanato (TNT) frente al dióxido de titanio de uso común (TiO 2 ) y descubrió un rendimiento superior de los TNT.
En el estudio, TiO 2 se utilizó como soporte de referencia en comparación con los TNT sintetizados mediante un método sencillo. Los resultados mostraron que los TNT de platino (Pt /) fabricados mediante el proceso de calentamiento por microondas mejoraron el desprendimiento de hidrógeno del metanol en mayor medida que el Pt / TiO. 2 . La alta área de superficie de los TNT puede mejorar la adsorción de metanol en el sitio activo y prevenir la formación de partículas finas de Pt aglomeradas.
Adicionalmente, la alta área de superficie condujo a un aumento del área de contacto entre los átomos de Pt y Ti, que mejoró la fuerte interacción metal-soporte y aumentó H 2 rendimiento de producción. Esto se debe a que los espectros de absorción de los TNT se desplazan hacia la región de luz visible en mayor medida después de cargar Pt, mejorando así la selectividad de la descomposición del ácido fórmico a CO 2 . Por lo tanto, Pt / TNT, que tienen una eficiencia fotocatalítica considerablemente alta, son viables en otras aplicaciones como fotocatalizadores prometedores.
Los compuestos de nanotubos de titanato (TNT) mejoraron la selectividad fotocatalítica para H 2 generación a partir de ácido fórmico mejor que Pt / TiO 2 . Además, Se producen interacciones electrónicas intensificadas entre los componentes de los TNT y los átomos de Pt en términos de la fuerte interacción metal-soporte, influyendo en consecuencia en el comportamiento de los fotocatalizadores. Por lo tanto, el fotocatalizador formado por Pt y TNT tiene un rendimiento fotocatalítico superior al TiO 2 a partir de una solución de metanol al 20% v / v bajo radiación UV y luz visible.
Los TNT ofrecen una mayor superficie activa que el TiO 2 nanopartículas. El área de superficie alta proporciona caminos de difusión cortos para electrones y huecos, incitándolos a transferirse a la superficie y reduciendo la recombinación de electrones y huecos. También, Los resultados de la espectroscopía fotoelectrónica de rayos X (XPS) del artículo mostraron cambios negativos de las energías de unión de Pt y cambios positivos de las energías de unión de Ti debido a la fuerte interacción metal-soporte entre Pt y TNT. Por lo tanto, la notablemente alta eficiencia fotocatalítica de los compuestos TNT facilita su aplicación como fotocatalizadores prometedores.
Además, Vale la pena señalar que un mol de HCOOH se descompone en un mol de CO 2 y un mol de H 2 , o un mol de CO y un mol de H 2 O. Por lo tanto, es importante aumentar la selectividad de la descomposición del ácido fórmico por el CO 2 evolución. Los resultados muestran que los TNT y Pt / TNT desnudos dieron como resultado una menor generación de CO que el TiO desnudo 2 y Pt / TiO 2 . Este resultado puede atribuirse a la incapacidad del CO para difundirse en los poros de los TNT debido a la diferencia de diámetro, porque el diámetro cinético del CO (0.38 nm) es mayor que el del CO 2 (0,33 nm).
¿La diferente estructura del fotocatalizador promoverá la selectividad fotocatalítica del ácido fórmico a H 2 ? Los investigadores demuestran que los compuestos de TNT tubulares mejoraron la generación de hidrógeno fotocatalítico mejor que el TiO 2 .
