Una Hidrolisis Fotocatalítica y Degradación de Colorantes Tóxicos Mediante el Uso de Heteroestructuras de Metal Plasmonico-Semiconductor: Una Revisión
Autores: Khanam, Shomaila; Rout, Sanjeeb Kumar
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Química
Palabras clave
Energía solar
Reacción fotocatalítica
Metal noble
Semiconductor
Nanopartículas plasmonicas
Actividad fotocatalítica
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 18
Citaciones: Sin citaciones
Convertir la energía solar en energía química a través de una reacción fotocatalítica es una técnica eficiente para obtener una fuente de energía limpia y asequible. El principal problema con los fotocatalizadores solares es la recombinación de portadores de carga y el gran ancho de banda de los fotocatalizadores. El metal noble plasmonico acoplado con un semiconductor puede ofrecer un efecto sinérgico único y ha emergido como el material líder para la reacción fotocatalítica. La generación de LSPR por este tipo de materiales ha demostrado ser muy eficiente en la hidrólisis fotocatalítica del compuesto rico en hidrógeno, la división del agua fotocatalítica y la degradación fotocatalítica de colorantes orgánicos. Un metal noble acoplado con un semiconductor de bajo ancho de banda resulta en un fotocatalizador ideal. Aquí, tanto el metal noble como el semiconductor pueden absorber luz visible. Tienden a producir un par electrón-hueco y prevenir la recombinación del par electrón-hueco generado, que finalmente reacciona con los químicos en el área circundante, resultando en una reacción fotocatalítica mejorada. El crédito por la actividad fotocatalítica mejorada podría atribuirse al efecto compartido de la fuerte SPR y la efectiva separación de electrones y huecos fotogenerados apoyados por partículas de metal noble. El estudio de nanopartículas metálicas plasmonicas sobre semiconductores se ha acelerado recientemente. Ha emergido como una técnica favorable para dominar la limitación de los fotocatalizadores tradicionales y estimular la actividad fotocatalítica. Este trabajo de revisión se centra en tres objetivos principales: proporcionar una breve explicación de la dinámica plasmonica, entender el procedimiento de síntesis y examinar las principales características de la nanostructura metálica plasmonica que dominan su actividad fotocatalítica, comparar la literatura reportada de algunos fotocatalizadores plasmonicos en la hidrólisis de borano de amonio y el tratamiento de aguas residuales de colorantes, proporcionar una descripción detallada de las cuatro operaciones primarias de la transferencia de energía plasmonica, y el estudio de las perspectivas y el futuro de las nanostructuras plasmonicas.
Descripción
Convertir la energía solar en energía química a través de una reacción fotocatalítica es una técnica eficiente para obtener una fuente de energía limpia y asequible. El principal problema con los fotocatalizadores solares es la recombinación de portadores de carga y el gran ancho de banda de los fotocatalizadores. El metal noble plasmonico acoplado con un semiconductor puede ofrecer un efecto sinérgico único y ha emergido como el material líder para la reacción fotocatalítica. La generación de LSPR por este tipo de materiales ha demostrado ser muy eficiente en la hidrólisis fotocatalítica del compuesto rico en hidrógeno, la división del agua fotocatalítica y la degradación fotocatalítica de colorantes orgánicos. Un metal noble acoplado con un semiconductor de bajo ancho de banda resulta en un fotocatalizador ideal. Aquí, tanto el metal noble como el semiconductor pueden absorber luz visible. Tienden a producir un par electrón-hueco y prevenir la recombinación del par electrón-hueco generado, que finalmente reacciona con los químicos en el área circundante, resultando en una reacción fotocatalítica mejorada. El crédito por la actividad fotocatalítica mejorada podría atribuirse al efecto compartido de la fuerte SPR y la efectiva separación de electrones y huecos fotogenerados apoyados por partículas de metal noble. El estudio de nanopartículas metálicas plasmonicas sobre semiconductores se ha acelerado recientemente. Ha emergido como una técnica favorable para dominar la limitación de los fotocatalizadores tradicionales y estimular la actividad fotocatalítica. Este trabajo de revisión se centra en tres objetivos principales: proporcionar una breve explicación de la dinámica plasmonica, entender el procedimiento de síntesis y examinar las principales características de la nanostructura metálica plasmonica que dominan su actividad fotocatalítica, comparar la literatura reportada de algunos fotocatalizadores plasmonicos en la hidrólisis de borano de amonio y el tratamiento de aguas residuales de colorantes, proporcionar una descripción detallada de las cuatro operaciones primarias de la transferencia de energía plasmonica, y el estudio de las perspectivas y el futuro de las nanostructuras plasmonicas.