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Julio - Diciembre Acalán 121 73
1.Introducción el desarrollo de fotocatalizadores Co/TiO2 para
la producción selectiva de etanol. Se investiga
El incremento constante en la concentración sistemáticamente el papel de los estados de
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atmosférica de dióxido de carbono (CO2), principal oxidación superf ciales (Ti , Co , Co ) en la
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gas de efecto invernadero, ha impulsado la búsqueda actividad y selectividad. Se evaluó el efecto de la
de tecnologías para su captura y utilización (Pörtner carga metálica y el tipo de irradiación. Finalmente,
et al., 2022). La fotoreducción catalítica de CO2 con se propone un mecanismo de reacción coherente
agua (H2O), análoga a la fotosíntesis artif cial, surge con los productos detectados.
como una estrategia sostenible para convertir un
contaminante en combustibles solares y productos 2. Metodología
químicos de valor añadido, utilizando la energía
solar como impulsor(Akhundi et al., 2019; Bard & 2.1. Síntesis de fotocatalizadores
Fox, 1995).
Los fotocatalizadores de Co/TiO2 se prepararon
Entre los diversos semiconductores empleados mediante el método de impregnación incipiente. Se
como fotocatalizadores, el dióxido de titanio (TiO2) utilizó TiO2 comercial (Degussa P25) como soporte.
ha sido ampliamente estudiado debido a su alta Se disolvieron cantidades calculadas de nitrato de
estabilidad química, baja toxicidad y favorable cobalto hexahidratado (Co(NO3)2·6H2O, Merck,
potencial redox (Rani et al., 2022). No obstante, 99.9%) en agua desionizada para obtener cargas
su aplicación práctica se ve limitada por su amplio nominales de cobalto del 1% y 10% en peso. La
band-gap (~3.2 eV), que restringe su actividad a la suspensión se agitó magnéticamente a temperatura
región UV del espectro (aprox. 5% de la luz solar), ambiente durante 2 h. Posteriormente, el material se
y por su alta tasa de recombinación de portadores de secó a 110 °C durante 12 h y se calcinó a 900 °C en
carga fotogenerados (Nakata & Fujishima, 2012). atmósfera de aire (f ujo de 100 mL/min) durante 4
Para superar estas limitaciones, una estrategia h, con una rampa de calentamiento de 5 °C/min. Los
efectiva es la modif cación del TiO2 con metales catalizadores resultantes se denominaron 1%Co/
de transición, que pueden actuar como centros de TiO2 y 10%Co/TiO2. Una muestra de TiO2 sin
captura de electrones, extendiendo la respuesta modif car se trató en las mismas condiciones para
espectral hacia el visible y mejorando la separación su uso como referencia.
de cargas (Asahi et al., 2001; Kumar & Devi, 2011).
2.2. Caracterización de materiales
Dentro de los metales no nobles, el cobalto (Co) ha
demostrado ser un co-catalizador particularmente La morfología y distribución de nanopartículas se
prometedor debido a su bajo costo, alta estabilidad analizaron mediante microscopía electrónica de
y capacidad para formar óxidos (CoO, Co3O4) con transmisión de alta resolución (HR-TEM) en un
múltiples estados de oxidación (Co , Co ) que equipo JEOL JEM-ARM200CF. La composición
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facilitan las transferencias electrónicas (Wang et al., química superf cial y los estados de oxidación se
2022). La deposición de especies de cobalto sobre determinaron por espectroscopía fotoelectrónica
TiO2 ha mostrado mejorar la actividad en reacciones de rayos X (XPS) en un espectrómetro Thermo
de fotorreducción, aunque la selectividad hacia Scientif c K-Alpha, utilizando radiación Al
productos específ cos, particularmente alcoholes Kα. Las propiedades ópticas se estudiaron por
superiores, sigue siendo un desafío (Ola & Maroto- espectroscopía de ref ectancia difusa UV-Vis en un
Valer, 2015; Tahir & Amin, 2013). espectrofotómetro Shimadzu UV-2600, utilizando
esfera integradora y BaSO4 como referencia.
La producción fotocatalítica de alcoholes como el
etanol es de gran interés, ya que estos compuestos 2.3. Evaluación de la actividad fotocatalítica
poseen un alto índice de octano y pueden ser
utilizados como aditivos o componentes de Las reacciones de fotorreducción de CO2 se llevaron
combustibles líquidos, ofreciendo una alternativa a cabo en un reactor tipo batch de 1 L de capacidad,
renovable a los derivados del petróleo (Ghadikolaei equipado con una ventana de cuarzo. En cada ensayo,
et al., 2021). Sin embargo, la formación de estos se suspendieron 0.5 g de fotocatalizador en 250 mL
productos requiere de mecanismos de reacción de agua desionizada (donante de electrones). La
complejos que involucran múltiples transferencias suspensión se purgó con un f ujo constante de CO2
de electrones y protones y la dimerización de (99.98%, 50 mL/min) durante 30 min para eliminar
intermediarios de carbono (Ji & Luo, 2016). el aire disuelto y saturar el medio. La irradiación se
realizó utilizando diferentes fuentes: una lámpara
En este contexto, el presente estudio se centra en UV de 254 nm y lámpara de luz visible de 60 W.

UNIVERSIDAD AUTÓNOMA DEL CARMEN