Los sistemas de conversión fotocatalítica utilizando la luz solar para la valorización de CO2 y de otros contaminantes es uno de los temas actuales que más atención científica está atrayendo. Esto se debe a la gran transcendencia que tiene poder proporcionar fuentes limpias de energía reciclando el CO2 y mitigar los problemas relacionando con la contaminación. En los últimos años se han presentado avances relevantes vinculados al desarrollo de materiales fotoactivos tales como nanopartículas sobre óxidos semiconductores, perovskitas, grafeno, CQDs (Carbon Quamtum Dot), etc. Pero también es necesario progresar en dispositivos altamente eficientes que permitan un contacto adecuado entre los reactivos, el fotocatalizador y la luz. Por ello, en este proyecto se propone el desarrollo de un sistema de fotorreacción basado en microrreactores para el ensayo de diversos tipos de fotocatalizadores bajo condiciones controladas. El sistema de fotorreacción propuesto (FOREST) consta de dos partes: por un lado el sistema de iluminación y por otro el diseño del microrreactor. Se ha estudiado y fabricado un primer diseño de la cámara fotocatalítica basada en un dispositivo óptico de esfera integrante para homogeneizar la luz incidente, y por otro lado se ha estandarizado los procesos de fabricación de microrreactores que albergarán los fotocatalizadores desarrollados por Lurederra.
Los objetivos principales que se han conseguido son:
– Fabricación de un sistema de fotorreacción basado en esfera integrante para un mejor control de la iluminación.
– Diseño y fabricación de microrreactores poliméricos por dos técnicas distintas e integración de los materiales fotoactivos en los mismos
– Fabricación por medio de la técnica de pirolisis de llama de nanopartículas altamente fotoactivas como son TiO2, óxido mixto de Cu/Zn, perovskita Fe/La entre otros.
– Síntesis de nanopartículas plasmónicas de Au y Ag asistidas por luz UV
– Fotorreducción en continuo de 2-nitrofenol a 2-aminofenol utilizando los microrreactores fabricados con TiO2 impregnado con un 0.18% de nanopartículas de Au. Consiguiendo eficiencias de reacción de más del 90%
