{"id":134525,"date":"2020-09-28T16:34:37","date_gmt":"2020-09-28T15:34:37","guid":{"rendered":"http:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/?p=134525"},"modified":"2020-09-28T16:45:13","modified_gmt":"2020-09-28T15:45:13","slug":"nuevos-avances-en-el-uso-de-materiales-hibridos-organicosinorganicos-en-fotosintesis-artificial","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/2020\/09\/28\/134525","title":{"rendered":"Nuevos avances en el uso de materiales h\u00edbridos Org\u00e1nicos\/Inorg\u00e1nicos en fotos\u00edntesis artificial"},"content":{"rendered":"

Autores: C. G. L\u00f3pez-Calixto, M. Barawi, M. Gomez-Mendoza, F. E. Oropeza, F. Fresno, M. Liras, and V. A. de la Pe\u00f1a O’Shea.<\/strong><\/p>\n

Unidad de Procesos Fotoactivados del Instituto IMDEA Energ\u00eda, Avenida Ram\u00f3n de la Sagra, 3, 28933 M\u00f3stoles, Madrid.<\/strong><\/p>\n

El desarrollo de tecnolog\u00edas sostenibles y ecol\u00f3gicas para la obtenci\u00f3n de productos qu\u00edmicos y de energ\u00eda es uno de los retos m\u00e1s importantes para nuestra sociedad hoy d\u00eda. Estas tecnolog\u00edas deben tener en cuenta la reducci\u00f3n de emisiones de gases de efecto invernadero, principalmente mediante el uso de fuentes de energ\u00eda de emisi\u00f3n cero. En este sentido, es muy deseable hacer de la abundante y renovable energ\u00eda solar<\/strong> la principal fuente que supla nuestra sociedad en el futuro. El dise\u00f1o de materiales para tecnolog\u00edas de conversi\u00f3n de energ\u00eda solar tambi\u00e9n debe considerar los temas de sostenibilidad y medioambientales. Por esta raz\u00f3n, los pol\u00edmeros funcionales han sido considerados como materiales de conversi\u00f3n de energ\u00eda solar debido a su versatilidad y alta disponibilidad, libre de limitaciones geopol\u00edticas.[1]<\/span><\/a>Los semiconductores a base de Pol\u00edmeros Porosos Conjugados (PPCs) son particularmente interesantes porque se ha demostrado que poseen gran estabilidad fotoqu\u00edmica y propiedades optoelectr\u00f3nicas intr\u00ednsecas (como la absorci\u00f3n de luz visible y actividad fotoqu\u00edmica) ajustable a nivel molecular.[2]<\/span><\/a><\/span><\/p>\n

En la Unidad de Procesos Fotoactivados de IMDEA Energ\u00eda, venimos trabajando en el desarrollo de PPCs con propiedades fotocatal\u00edticas avanzadas. Recientemente presentamos nuestros \u00faltimos resultados en una publicaci\u00f3n en la revista ACS Catalysis.[3]<\/span><\/a> En este art\u00edculo, explicamos las bases del dise\u00f1o y la s\u00edntesis de nuevos PPCs llamados IMDEA Energy Polymer-x (IEP-x)<\/em><\/strong>,\u00a0x<\/em>\u00a0= 7, 8, 9, and 10, para la producci\u00f3n fotocatal\u00edtica de hidr\u00f3geno a partir de agua. Estos pol\u00edmeros exhiben mejores propiedades fotocatal\u00edticas que las del muy usado TiO2<\/sub>, ver figura 1, debido a una absorci\u00f3n extendida de luz visible que es el mayor componente de la irradiancia solar.<\/span><\/p>\n

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Figura 1. (A) Cumulative hydrogen production versus time of reaction of CPPs based on BOPHY (B) Photonic efficiency \u01ba (%) by CPPs based on BOPHY used as photocatalysts compared with TiO2<\/sub>.<\/em><\/p>\n

De manera adicional, se observ\u00f3 una fuerte sinergia foto-catal\u00edtica al combinar los IEP-x con TiO2<\/sub> para formar compuestos h\u00edbridos org\u00e1nico\/inorg\u00e1nico. Tal efecto sin\u00e9rgico fue mayor en el compuesto h\u00edbrido IEP-7\/TiO2<\/sub><\/strong>, con una velocidad de producci\u00f3n de hidr\u00f3geno 12 veces mayor a la suma de aquellas obtenidas con los materiales individuales. En base a un estudio espectrosc\u00f3pico detallado, logramos dar con el origen de la sinergia foto-catal\u00edtica que se halla en la efectiva separaci\u00f3n de las especies foto-activadas atrev\u00e9s de la interfase org\u00e1nica\/inorg\u00e1nica, como se muestra esquem\u00e1ticamente en la figura 2. Las especies foto-activadas tienden a reaccionar entre si preferencialmente, pero al estar en las diferentes fases del material h\u00edbrido, las reacciones con reactivos en la superficie se ven favorecida. El estudio integral presentado servir\u00e1 como plataforma para el desarrollo de materiales h\u00edbridos para aplicaciones de energ\u00eda solar y otras fuentes renovables.<\/span><\/p>\n

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Figura 2: Esquema de efecto sin\u00e9rgico en materiales h\u00edbridos org\u00e1nicos\/inorg\u00e1nicos. Observar como las cargas foto-generadas son trasferidas a las diferentes fases donde reaccionan con los reactivos de manera eficiente y sin recombinaci\u00f3n.<\/em><\/p>\n

Referencias<\/strong>
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[1]<\/a> C. Dai & B. Liu, Energy Environ. Sci<\/em>. 2020<\/strong>, 13<\/em>, 24\u201352<\/p>\n<\/div>\n

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[2]<\/a> (a) H. Bildirir et al., Mater. Horizons<\/em>, 2017<\/strong>, 4<\/em>, 546-556; (b) J. Byun & K. A. I., Mater. Horizons<\/em> 2020<\/strong>, 7<\/em>, 15\u201331<\/p>\n<\/div>\n

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[3]<\/a> C. G. L\u00f3pez-Calixto, M. Liras, V. A. de la Pe\u00f1a O’Shea et al., ACS Catal.<\/em> 2020<\/strong>, 10<\/em>, 17, 9804\u20139812<\/p>\n

Contacto<\/strong><\/p>\n

Marta Liras, Investigadora del Grupo IMDEA-E del Programa FotoArt-CM –\u00a0marta.liras@imdea.org<\/a><\/p>\n

Coordina FotoArt-CM: V\u00edctor A. de la Pe\u00f1a O\u00b4Shea, Instituto IMDEA Energ\u00eda.<\/p>\n<\/div>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Autores: C. G. L\u00f3pez-Calixto, M. Barawi, M. Gomez-Mendoza, F. E. Oropeza, F. Fresno, M. Liras, and V. A. de la Pe\u00f1a O’Shea. Unidad de Procesos Fotoactivados del Instituto IMDEA Energ\u00eda, Avenida Ram\u00f3n de la Sagra, 3, 28933 M\u00f3stoles, Madrid. El desarrollo de tecnolog\u00edas sostenibles y ecol\u00f3gicas para la obtenci\u00f3n de productos qu\u00edmicos y de energ\u00eda es uno de los retos m\u00e1s importantes para nuestra sociedad hoy d\u00eda. Estas tecnolog\u00edas deben tener en cuenta la reducci\u00f3n de emisiones de gases de efecto invernadero, principalmente mediante el uso de fuentes de energ\u00eda de emisi\u00f3n cero. En este sentido, es muy deseable hacer\u2026<\/p>\n","protected":false},"author":29,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"open","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"ngg_post_thumbnail":0},"categories":[1],"tags":[],"blocksy_meta":{"styles_descriptor":{"styles":{"desktop":"","tablet":"","mobile":""},"google_fonts":[],"version":4}},"aioseo_notices":[],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/134525"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/users\/29"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=134525"}],"version-history":[{"count":6,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/134525\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":134533,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/134525\/revisions\/134533"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=134525"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=134525"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.madrimasd.org\/blogs\/energiasalternativas\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=134525"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}