Descripción:
El hidrógeno es una alternativa prometedora a los combustibles fósiles debido a su
alta densidad energética y la ausencia de contaminantes durante su combustión.
Este trabajo explora la síntesis de fotocatalizadores semiconductores tipo perovskita
para una producción eficiente de hidrógeno, sin que el proceso consuma más
energía de la que genera. En particular, se sintetizó la perovskita de zirconato de
estroncio (SrZrO3) dopada con diferentes concentraciones de iones de hierro (III) y
decorada con nanopartículas de oro, caracterizando sus propiedades estructurales
y electrónicas mediante diversas técnicas. Los análisis de difracción de Rayos-X
confirmaron una estructura ortorrómbica y una reducción en el tamaño de cristalito
con el incremento de iones de Fe (III). El dopado de Fe y el decorado con Au
disminuyeron la barrera de energía prohibida de la perovskita, favoreciendo su
capacidad de absorción de luz en el espectro UV-visible. Las imágenes de SEM y
TEM mostraron partículas casi esféricas de 500 nm formando aglomerados de hasta
5 µm. Al evaluar la actividad fotocatalítica en la fotólisis del agua, el
Au/SrZr0.97Fe0.03O3 decorado con nanopartículas de oro fue el que mostró la mayor
eficiencia en la producción de hidrógeno. Este desempeño se atribuye a la reducción
de la barrera de energía prohibida y la formación de una barrera tipo Schottky, que
mejora la separación de cargas en la interfaz. Estos resultados destacan el efecto
sinérgico entre el dopado con Fe (III) y la decoración con Au, posicionando este
sistema como un candidato prometedor para la fotocatálisis en la generación de
hidrógeno.