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electrónica y su rápida tasa de transferencia de
electrones fotogenerados. Sin embargo, su amplia
banda prohibida restringe la absorción de luz.

2. Mecanismo fotocatalítico del ZnO

Los fotocatlizadores en los últimos años, han ganado
reconocimiento como catalizadores verdes estándar
debido a su naturaleza no tóxica y compatibilidad
ambiental. Estos son materiales semiconductores
que inician y aceleran reacciones químicas cuando
se exponen a la luz. Sin embargo, las reacciones fotocatalizadoras son
posibles gracias a la posición de la banda de energía
Al exponerse a la luz, se puede generar un par del ZnO y a los potenciales redox de los adsorbatos.
electrón-hueco dentro del material semiconductor. En el mecanismo de reducción, el potencial
Algunos de estos materiales son el TiO2, ZnO, redox del adsorbato se encuentra por debajo de la
óxido férrico (III) (Fe2O3), zirconia (ZrO ), óxido banda de conducción del ZnO, lo que provoca la
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de vanadio (V2O5), pentóxido de niobidio (Nb O ) transferencia de electrones excitados desde la banda
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y trióxido de tungsteno (W03) (Lu et al., 2022, de conducción a la partícula adsorbida (Mohamed.
Ghamarpoor et al., 2024, Arzaee et al., 2023, Ola et., 2023, Jiang et al., 2022).
et al., 2023). Dentro de estos catalizadores el más
utilizado es el TiO por sus propiedades físicas, En el mecanismo de oxidación, el potencial redox
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seguido de este catalizador está el ZnO, el cual del adsorbato se encuentra por encima de la banda
está siendo utilizado en estos últimos años por su de valencia del ZnO, cediendo un electrón al hueco
bajo costo y por qué tienen grandes propiedades vacío en dicha banda.
estructurales. (Ola et al., 2023, Armaković et al.,
2022). La ecuación anterior concluyó que los potentes
agentes reductores que pueden iniciar la degradación
Cuando el ZnO se expone a la luz con una energía de contaminantes mediante el proceso de reducción
fotónica superior a su energía de banda prohibida, son los electrones fotoinducidos. Por otro lado, los
los electrones de la banda de valencia (BV) se huecos fotoinducidos son los agentes oxidantes
transf eren a la banda de conducción (BC), creando fuertes que pueden atacar rápidamente a los
− +
− +
pares de electrón / hueco (e /h ). Estos pares e /h contaminantes orgánicos y oxidarlos para iniciar el
viajan entonces a la superf cie del ZnO y participan proceso de degradación.
+
en reacciones redox. El h se combina con agua e
iones hidróxido para crear radicales hidroxilos. El oxígeno disuelto puede ser reducido
−
Mientras que el e se combina con oxígeno para crear indirectamente por los electrones fotoinducidos
aniones radicales superóxido o H₂O₂ (Chakravorty para producir radicales superóxido, altamente
et al., 2024) Cuando las especies activas generadas reactivos. Mientras tanto, los huecos fotoinducidos
encuentran contaminantes orgánicos, estos se pueden atacar moléculas de agua o aniones
degradan en CO y H O a través de una reacción hidroxilo para producir radicales hidroxilos, que
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redox. Estos pasos se pueden resumir en: actúan como potentes agentes de oxidación. Estos
radicales atacan moléculas orgánicas potentes y las
fotodegradan en dióxido de carbono, agua y otras
(i) inicialmente, los contaminantes se especies inorgánicas o intermediarios inofensivos
dispersan desde la fase líquida hasta la superf cie (Mehrali-Afjani et al., 2020, Yousef et al., 2021,
exterior del ZnO, donde se produce la adsorción; Mehrabad et al., 2019, Rostami-Vartooni et al.,
2019, Pouretedal et al., 2017).
(ii) durante el proceso de adsorción, se
producen reacciones redox seguidas de la desorción El fotocatalizador de ZnO se activa con luz
de los productos; y ultravioleta debido a su amplio intervalo de banda de
3,37 eV (λ = 368 nm) (Hassan et al., 2012, Gavade
(iii) f nalmente, los productos contaminados et al., 2021). El ZnO activado con luz visible ha
se eliminan de la interfaz. atraído mucha atención debido a que el espectro de
luz solar incluye solo un 5% de luz ultravioleta, y
Este paso se puede representar mediante reacciones la iluminación artif cial de interiores también emite
químicas que se presentan a continuación. luz visible. Por lo tanto, para lograr una alta tasa

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