Resumen

Este artículo repasa brevemente algunos factores que han influido en la fotocatálisis heterogénea con fotocatalizadores de TiO2 de nueva generación, junto con algunas cuestiones de debate actual en la comprensión fundamental de la ciencia que sustenta este campo. Se presentan y describen brevemente los métodos de preparación y algunos rasgos característicos del TiO2 dopado con N. Los resultados experimentales y las interpretaciones de los espectros de fotoelectrones de rayos X (XPS) con respecto a las asignaciones de las energías de enlace del N 1s en los sistemas de TiO2 dopado con N son objeto de debate. En relación con el TiO2 prístino, nominalmente limpio, con bordes de absorción a 3,2 eV (anatasa) y 3,0 eV (rutilo), los TiO2 dopados con N muestran bordes de absorción desplazados hacia la región espectral visible. Varios investigadores han conjeturado que la brecha de banda (intrínseca) del TiO2 se estrecha por el acoplamiento de los estados de energía del dopante con los estados de la banda de valencia (VB), una inferencia basada en cálculos de DFT. Con cálculos DFT similares, otros concluyeron que los bordes de absorción desplazados al rojo se originan por la presencia de estados dopantes intragap localizados por encima del nivel superior de la banda VB. Sin embargo, análisis recientes de las características espectrales de absorción en la región visible de un gran número de muestras de TiO2 dopado han sugerido un origen común debido a las grandes similitudes de las características de absorción, y ello independientemente de los métodos de preparación y de la naturaleza de los dopantes. La próxima generación de fotocatalizadores (dopados) de TiO2 debería mejorar las fotoeficiencias generales del proceso (en algunos casos), ya que los TiO2 dopados absorben una mayor cantidad de radiación solar. La ciencia fundamental que sustenta la fotocatálisis heterogénea con la próxima generación de fotocatalizadores es un rico campo de juego maduro para seguir explorando.

• Materias:Electroquímica Energía solar Fotoquímica Fotocatálisis Nanoestructuras
• Subjects:Electrochemistry Solar energy Photochemistry Photocatalysis Nanostructures
• Palabras claves:bordes de absorción, fotocatálisis heterogénea, próxima generación, fotocatalizadores de tio2 de próxima generación, estados energéticos de los dopantes, muestras de tio2 dopado, fotoeficiencias globales del proceso, espectros de fotoelectrones de rayos, campo de juego rico, cálculos dft similares
• Keywords:absorption edges, heterogeneous photocatalysis, next generation, next generation tio2 photocatalysts, dopant energy states, doped tio2 specimens, overall process photoefficiencies, ray photoelectron spectra, rich playing field, similar dft computations