Evaluación de TiO2 sensibilizado con tintes de trímeros de cobalto como fotocatalizador para la producción de hidrógeno a partir de la separación de agua

Abstract

En esta investigación se sintetizaron fotocatalizadores de TiO2 basados en la funcionalización de su superficie con moléculas orgánicas (glicina y ácido aminocaproico) y un trímero de cobalto en su forma molecular [Co3(dpa)4Cl2], (dpa=2,2’-dipiridilamina), utilizando dos métodos de calentamiento (reflujo y microondas) para realizar las respectivas reacciones de anclaje. Estos fotocatalizadores fueron evaluados en su capacidad de producción de hidrógeno a partir de la reacción de separación del agua, utilizando una lámpara de Hg de mediana presión (125 W) y metanol como agente de sacrificio. Además, para fines de comparación, también se sintetizaron y evaluaron fotocatalizadores de CuO-TiO2 y CoO-TiO2. El fotocatalizador que presentó el mejor rendimiento fue el catalizador de TiO2 sensibilizado con el trímero de cobalto con glicina como molécula de anclaje, preparado utilizando calentamiento por microondas, el cual generó hidrógeno a una tasa promedio de 1887 mmol g-1 h-1. Se observó que la longitud de la cadena de la molécula de anclaje tiene un efecto sobre la actividad fotocatalítica, conforme aumenta el largo de la cadena, la producción de hidrógeno disminuye. Además, que el método de calentamiento por microondas es el que produce catalizadores con mejores resultados en la generación de hidrógeno.