Resumen de Recubrimientos basados en polipirrol para la producción fotocatalítica de hidrógeno a partir de agua
- español
Si se considera el agotamiento de los combustibles fósiles, es de importancia el desarrollo e implementación de tecnologías que permitan aprovechar fuentes de energía alternativas, entre estas la solar. Bajo este contexto, aunque la fuente solar es vasta e inagotable, existe la necesidad de almacenar la energía que se recibe para evitar inconvenientes de suministro. Ante esto, el hidrógeno ha ganado atención por su potencial como vector energético; sin embargo, para desarrollar una economía en torno a este combustible se requiere afrontar algunos desafíos, principalmente relacionados a la eficiencia y rentabilidad de su obtención. Se requiere que la producción del H2 impulsada por energía solar sea rentable, y que conduzca a un producto renovable. Para esto, entre las alternativas que se investigan está la fotoelectroquímica, ruta donde se emplean semiconductores fijos en electrodos, que permiten aprovechar la radiación para inducir el rompimiento de agua. Aquí, las propiedades de los fotoelectrodos se relacionan estrechamente con la eficiencia y estabilidad del sistema. Hasta la fecha no hay registro de un fotoelectrodo que cumpla con todas las características necesarias para que la ruta fotoelectroquímica sea rentable. Por esta razón, persiste la necesidad de seguir investigando en el desarrollo de nuevos materiales o en el mejoramiento de los existentes. Entre los materiales que despiertan interés se encuentran los polímeros conductores intrínsecos, incluyendo el polipirrol (PPy). En la presente investigación, se buscó abordar la síntesis y el estudio del desempeño de fotoelectrodos con PPy. Para este fin, la experimentación se dividió en 4 etapas: 1) estudio de la nucleación y crecimiento de PPy sobre FTO, 2) estudio del desempeño del PPy como único material fotoelectroactivo, 3) estudio del desempeño fotoelectroquímico de PPy dopado con una porfirina de cobalto y 4) estudio del desempeño fotoelectroquímico de nanobarras de TiO2 recubiertas con PPy.
- English
If the depletion of fossil fuels is considered, the development and implementation of technologies that allow the use of alternative energy sources, including solar energy, is important. In this context, although the solar source is vast and inexhaustible, there is a need to store the energy that is received to avoid supply problems. Given this, hydrogen has gained attention for its potential as an energy vector. However, to develop an economy around this fuel it is necessary to face some challenges, mainly related to the efficiency and profitability of its production. Solar-powered H2 production must be profitable and must lead to a renewable product. Thus, among the alternatives that are being investigated is the photoelectrochemical route, a route where semiconductors supported on electrodes are used, which allow taking advantage of radiation to promote water splitting. Here, the properties of the photoelectrodes are closely related to the efficiency and stability of the system. To date, there is not yet a photoelectrode that meets all the necessary characteristics for the route to be feasible on a large scale. For this reason, the need for further research on the development of new materials or the improvement of existing ones persists. Among the materials that arouse interest are intrinsic conducting polymers, including polypyrrole (PPy). In the present investigation, it was addressed the synthesis and study of the photoelectrochemical performance of photoelectrodes with polypyrrole. For this purpose, the experimentation was divided into four stages: 1) study of the nucleation and growth of PPy on FTO, 2) study of the performance of PPy as a single photoelectroactive material, 3) study of the photoelectrochemical performance of PPy doped with a cobalt porphyrin, and 4) study of the photoelectrochemical performance of TiO2 nanorods coated with PPy.
