Descripción del proyecto
EL SUBPROYECTO 2D-PHOTO2SURF, LIDERADO POR ESISNA, PRETENDE LA SINTESIS CONTROLADA A NIVEL ATOMICO DE COFS FOTOACTIVOS BIDIMENSIONALES DIRECTAMENTE SOBRE LAS SUPERFICIES NO METALICAS DE FOTOCATODOS POR MEDIO DE REACCIONES INDUCIDAS CON LUZ EN CONDICIONES DE ULTRA ALTO VACIO (UHV) (WP2). EL OBJETIVO ES CONFERIR FUNCIONALIDADES AVANZADAS A ESTOS FOTOCATODOS DERIVADAS DE LAS PROPIEDADES FOTOACTIVAS DE DICHOS COFS ORGANICOS, PARA SU POSTERIOR USO EN CELDAS ELECTROQUIMICAS DISEÑADAS PARA LA FOTOTRANSFORMACION DE CO2 EN PRODUCTOS QUIMICOS DE INTERES, COMO ALTERNATIVA A LOS COMBUSTIBLES FOSILES. ESTE OBJETIVO PRESENTA UN RETO DOBLE. DESDE EL PUNTO DE VISTA FUNDAMENTAL DE LA SINTESIS EN SUPERFICIES (OSS), ESTAS FOTOREACCIONES NO SE CONOCEN A DIA DE HOY Y, DESDE EL PUNTO DE VISTA TECNOLOGICO, EL USO DE MATERIALES 2D PROPORCIONARA FOTOCATODOS DE ALTA CALIDAD ESTRUCTURAL QUE MEJORARA LA EFICIENCIA DE LAS CELDAS EN LA FOTOREDUCCION DE CO2 (CO2 RR).ESTOS FOTOACTIVOS COFS SE CRECERAN CON PRECURSORES MOLECULARES PROPORCIONADOS POR FRONCAT (WP1). TRAS SU DEPOSICION SOBRE LA SUPERFICIE DEL FOTOCATODO (CUXO O SIMILARES) MEDIANTE SUBLIMACION, SE ESTUDIARAN LAS CARACTERISTICAS BASICAS DE LA CAPA MOLECULAR Y, POSTERIORMENTE, SE PROCEDERA A SU FOTOPOLIMERIZACION PARA OBTENER LOS COFS 2D. TODO EL PROCESO SE CARACTERIZARA ESTRUCTURAL, QUIMICA Y ELECTRONICAMENTE MEDIANTE TECNICAS AVANZADAS COMO LAS MICROSCOPIAS DE CAMPO CERCANO (STM Y AFM) EN UHV, FOTOEMISION DE RAYOS-X (XPS) Y TECNICAS DE ESPECTROSCOPIA VIBRACIONAL (IRRAS-RAMAN). ESTAS MEDIDAS SE COMBINARAN CON CALCULOS TEORICOS PARA COMPRENDER LOS MECANISMOS FUNDAMENTALES DE REACCION Y LAS PROPIEDADES QUE OPERAN EN LA NANOESCALA EN ESTAS REDES 2D. POR OTRO LADO, SE DETERMINARA LA ESTABILIDAD DE LOS FOTOELECTRODOS OBTENIDOS EN CONDICIONES DE UHV EN CONDICIONES REALES, PASO IMPRESCINDIBLE PARA SU POSTERIOR IMPLEMENTACION TECNOLOGICA. TRAS ESTA EVALUACION, ESISNA PROPORCIONARA FOTOELECTRODOS BASADOS EN 2D-COF A PHAPU PARA SU EVALUACION COMO FOTOCATODOS EN LA FOTOREDUCCION DE CO2 (WP4). ASI MISMO, ESISNA AYUDARA A PHAPU EN LA GENERACION DE FOTOELECTRODOS (TANTO FOTOANODOS COMO FOTOCATODOS) DE OXIDO METALICOS AVANZADOS MEDIANTE SU FUNCIONALIZACION CON DEFECTOS (VACANTES DE OXIGENO) A TRAVES DE UN PROTOCOLO BASADO EN LA EXPOSICION DEL OXIDO A UN PLASMA DE HIDROGENO (WP4). DICHOS FOTOANODOS SERAN EVALUADOS EN LA REACCION DE EVOLUCION DE OXIGENO (OER). FINALMENTE, ESISNA Y PHAPU REALIZARAN UNA CARACTERIZACION IN-SITU Y OPERANDO AVANZADA DE LOS FOTOELECTRODOS EN INSTALACIONES DE RADIACION SINCROTRON PARA CORRELACIONAR LAS PROPIEDADES OPTOELECTRONICAS DE LOS FOTOELECTRODOS CON SU COMPORTAMIENTO FOTOELECTROQUIMICO (WP3). PARA ELLO, SE USARAN TECNICAS COMO XPS DE ALTA RESOLUCION Y ESPECTROCOPIAS DE ABSORCION DE RAYOS X (EXFAS, NEXAFS Y XANES).EL CARACTER INTERDISCIPLINAR DE ESISNA (INVESTIGADORES FISICOS Y QUIMICOS, EXPERIMENTALES Y TEORICOS, ESPECIALISTAS EN OSS Y CARACTERIZACION AVANZADA) ASEGURA EL CONOCIMIENTO, BAGAJE Y CAPACIDADES TECNICAS NECESARIAS PARA CONSEGUIR ESTOS OBJETIVOS DESDE ENFOQUES COMPLEMENTARIOS, APOYADOS POR EL EQUIPAMIENTO CIENTIFICO-TECNOLOGICO PUNTERO QUE POSEE. EL EXITO DE ESTE PROYECTO SUPONDRA UN CLARO AVANCE EN EL CAMPO DE LAS CELDAS FOTOELECTROCATALITICAS, CONCRETAMENTE EN EL DISEÑO DE FOTOELECTRODOS FUNCIONALIZADOS CON COFS BIDIMENSIONALES QUE PRESENTEN MAYORES EFICIENCIAS EN LA CO2 RR Y LA OER, PROCESOS DE ALTO VALOR AÑADIDO. INTESIS ORGANICA\FOTOELECTRODOS\FOTOREDUCCION CO2\FOTOELECTROQUIMICA\COVALENT ORGANIC FRAMEWORKS\SINTESIS EN SUPERFICIE\INTERCARAS\FOTOREACCION