Modelado teórico de fotocatalizadores basados en BiOI

Abstract

Los materiales fotocatalizadores prometen un amplio campo de aplicación en procesos de descontaminación de aguas residuales, en la purificación del aire, y en la producción de energía limpia a través de la separación del agua en H2 y O2 entre otros. Los oxihaluros de Bismuto son a la fecha los menos estudiados. El presente trabajo se focalizó en el estudio del oxiyoduro de bismuto (BiOI), el cual es un compuesto ternario con una estructura de capas caracterizada por láminas [Bi2O2] intercaladas por láminas dobles de átomos de halógeno (I). Posee excelentes propiedades eléctricas y ópticas por lo cual se ha convertido en una opción ideal como un nuevo fotocatalizador de luz visible1. El estudio basado en la teoría del funcional de la densidad (DFT), utilizando el paquete comercial VASP2, se efectúo sobre la superficie (001) de BiOI, terminada en O. Se estudió la adsorción de átomos de Au, Ag y Cu sobre la misma. El Au presentó una mayor afinidad por un sitio top con un O a diferencias de Ag y Cu que presentaron mayor afinidad sobre el Bi en puente con dos O. Los átomos metálicos depositados sobre la superficie en todos los casos presentaron oxidación siguiendo el orden Cu˃Ag˃Au. El Au es el metal con menor comportamiento metálico y es el único cuya superficie presentaría un pequeño band gap.