Transformación fotocatalítica de CO₂ a productos de valor agregado en óxido de grafeno soportado en óxido de titanio

Abstract

El óxido de titanio es un semiconductor tipo n sensible a la luz que absorbe radiación electromagnética en la región del visible y es muy estable químicamente. En este trabajo se utilizó el método sol-gel para sintetizar el dióxido de titanio (TiO₂) y el método de impregnación húmeda para sintetizar los catalizadores de óxido de grafeno en TiO₂ (GO/TiO₂). Los materiales obtenidos fueron caracterizados por diferentes técnicas analíticas: DRX, fisisorción de nitrógeno a 77K, espectroscopia UV-Vis en modo de Reflectancia Difusa y espectroscopia Raman. Los análisis de DRX y espectroscopia Raman en el TiO₂ y materiales soportados mostraron la presencia de la fase anatasa. El material 1%GO/TiO₂ -A mostró la mayor actividad siendo selectivo hacia metanol, etanol y ácido fórmico. El óxido de grafeno (GO) permite disminuir la recombinación de los portadores de carga debido a su capacidad de capturar los electrones fotogenerados responsables de llevar a cabo la reducción del CO₂.

Titanium oxide is an n-type light-sensitive semiconductor that absorbs electromagnetic radiation in the visible region and chemically stable. In this work, titanium dioxide (TiO₂) was synthetized by the sol-gel method and supported materials were synthetized by wet impregnation method. The obtained materials were characterized by different technical analyses: XRD, nitrogen physisorption at 77K, diffuse reflectance UV-vis spectroscopy and Raman spectroscopy. XRD and Raman spectroscopy analysis of TiO₂ and supported materials showed the presence of anatase phase of TiO₂. 1%GO/TiO₂-A material showed higher activity and selectivity to methanol, ethanol and formic acid. The graphene oxide allows decreasing the recombination of charge carriers capturing to the photogenerated electrons responsible for carrying out CO₂ reduction.