Caracterización mediante XPS de la química, estabilidad y la distribución interna de puntos cuánticos de CdTe en películas nanotubulares de TiO2 sintonizando la polaridad del solvente de adsorción

A. ASENJO; O. E. LINAREZ PÉREZ; R. A. IGLESIAS

Congreso; XXI Encuentro de Superficies y Materiales Nanoestructurados 2022; 2022

Los puntos cuánticos (QD) son semiconductores nanoestructurados de dimensión cero que se estudian ampliamente por su comportamiento óptico dependiente del tamaño y forma, lo cual los hace atractivos para numerosas aplicaciones, incluida la fotovoltaica. Dentro de este grupo de nanomateriales, los QD de CdTe representan un material interesante como sensibilizador de matrices nanotubulares de TiO2 (Nt-TiO2) debido a su band gap masivo de 1,45 eV y su alto coeficiente de extinción. Sin embargo, se ha encontrado que su funcionalidad puede ser limitada, siendo inestables en presencia de algunas cuplas redox debido a procesos de fotocorrosión. Adicionalmente, se ha evidenciado que la exposición del sistema sensibilizado con QD de CdSe en solventes de diferente polaridad tiene un efecto importante en las medidas de fotocorriente, relacionados con la distribución de los QD a lo largo de los tubos [1]. Por ello, en el presente trabajo se estudia mediante XPS la composición, estabilidad y distribución interna de puntos cuánticos de CdTe adsorbidos sobre nanotubos de TiO2 desde tolueno y mezclas tolueno/acetona (70:30) y (50:50), antes y después de su exposición a Na2S e iluminación durante medidas de fotocorriente.La caracterización mediante XPS muestra que el aumento de la polaridad del solvente a partir del cual los QD son adsorbidos sobre las matrices de Nt-TiO2 provoca una mayor distribución de puntos cuánticos hacia el interior de los nanotubos. Esto ocasiona que los electrones fotogenerados tengan que recorrer menores distancias para llegar al contacto, logrando así una mayor fotocorriente. La química del fotoánodo caracterizado posterior a las medidas de fotocorriente muestra la desaparición de la señal de Te a lo largo de los nanotubos, la que es producida por el proceso de fotocorrosión en la presencia de Na2S e iluminación (ver figura 1).