Heterouniones y materiales bidimensionales para degradación de contaminantes, producción de hidrógeno y obtención de combustibles solares

Jose Luis Ortiz Quiñonez

Jose Luis Ortiz Quiñonez Área de Catálisis, Departamento de Química, Universidad Autónoma Metropolitana-Iztapalapa

Palabras clave: Heterouniones, materiales bidimensionales, separación de carga, fotodegradación de contaminantes

Resumen

Las heterouniones son materiales conformados generalmente por dos materiales semiconductores en estrecho contacto, o por una nanoestructura metálica en contacto con un semiconductor. Por otra parte, los materiales bidimensionales (2D) tienen forma de láminas cuyos espesores son extremadamente pequeños. Muchos materiales 2D se caracterizan por tener una alta conductividad eléctrica, alta área superficial, y la posibilidad de funcionalizar su superficie para mejorar su desempeño en diversas aplicaciones. En este artículo se presentan algunas de las principales características, propiedades y aplicaciones de las heterouniones y materiales 2D. Se enfatiza en las ventajas de estos materiales para la producción de hidrógeno, fotodegradación de contaminantes persistentes y la obtención de moléculas pequeñas por fotoreducción de CO2 en presencia de luz solar.

Descargas

La descarga de datos todavía no está disponible.

Citas

Di, J., Hao, G., Liu, G., Zhou, J., Jiang, W., Liu, Z., Defective materials for CO2 photoreduction: From C1 to C2+ products, Coord. Chem. Rev., 482, p. 215057, 2023. https://doi.org/10.1016/j.ccr.2023.215057.

Gogotsi, Y., Anasori, B. The rise of MXenes, ACS Nano. 13, pp. 8491–8494, 2019. https://doi.org/10.1021/acsnano.9b06394.

Gopalakrishnan, D., Damien, D., Shaijumon, M.M. MoS2 Quantum Dot-Interspersed Exfoliated MoS2 Nanosheets, ACS Nano. 8[5], pp. 5297–5303, 2014.

Lim, S., Park, H., Yamamoto, G., Lee, C., Suk, J.W. Measurements of the electrical conductivity of monolayer graphene flakes using conductive atomic force microscopy, Nanomaterials. 11, p. 2575, 2021. https:// doi.org/10.3390/nano11102575.

Marcano, D.C., Kosynkin, D. V., Berlin, J.M., Sinitskii, A., Sun, Z., Slesarev, A., Alemany, L.B., Lu, W., Tour, J.M., Improved synthesis of graphene oxide, ACS Nano. 4, pp. 4806–4814, 2010. https://doi. org/10.1021/nn1006368.

Ong, W.J., Tan, L.L., Ng, Y.H., Yong, S.T., Chai, S.P. Graphitic carbon nitride (g-C2N4)-based photocatalysts for artificial photosynthesis and environmental remediation: Are we a step closer to achieving sustainability?, Chem. Rev. 116[12], pp. 7159–7329, 2016. https://doi. org/10.1021/acs.chemrev.6b00075.

Ortiz-Quiñonez, J. L., Cancino-Gordillo, F.E. Pal, U., Removal of Cr(III) ions from water using magnetically separable graphene-oxide-decorated nickel ferrite nanoparticles, ACS Appl. Nano Mater. 6[19], pp. 18491–18507, 2023. https://doi. org/10.1021/acsanm.3c03618.

Yan, B., Ding, W., Lin, X., Cai, Q., Zhang, S. Selective hydrogenolysis of lignin for phenolic monomers with a focus on β-O- 4 cleavage and C=O hydrodeoxygenation, Fuel. 320, p. 123732, 2022. https://doi.org/ 10.1016/J.FUEL.2022.123732.

Yang, P., Zhang, J., Chen, C. Guo, X., Zhang, J., Zhang, X., Wu, Z. CdTe quantum dot/Bi2WO6 nanosheet photocatalysts with a giant built-in electric field for enhanced removal of persistent organic pollutants, ACS Appl. Nano Mater. 5, pp.5128–5139, 2022. https://doi. org/10.1021/acsanm.2c00155.

Yanilmaz, A., Tomak, A., Akbali, B., Bacaksiz, C. Ozceri, E., Ari, O., Senger, R.T. Selamet, Y., Zareie, H.M. Nitrogen doping for facile and effective modification of graphene surfaces, RSC Adv. 7, pp. 28383– 28392, 2017. https://doi.org/10.1039/ c7ra03046k.