Desarrollo de nuevas estrategias de formación de heterojunciones de grafeno-nanopartículas para aplicaciones en fotocatálisis y sensores

Abstract

El área de los nanomateriales ha crecido mucho estos últimos años, donde particularmente, las estructuras bidimensionales (2D) como el grafeno1 son uno de los sistemas de investigación de frontera, debido a la potencialidad que ofrece el hecho de que todos sus átomos se encuentran en la superficie. Como consecuencia de lo anterior, aparecieron nuevos fenómenos o mecanismos asociados a la planaridad de estos nanomateriales que posteriormente incluyeron otros homólogos como los dicalcogenuros.2 Estos fenómenos se encuentran en la raíz misma de la ciencia de los nanomateriales. Como ejemplo de lo anterior podemos citar la inesperada "contracción del grafeno con el aumento de la temperatura".3 Con el advenimiento del grafeno, se presentaron nuevos desafíos que están relacionados con la formación de heterojunciones de este nanomaterial con nanopartículas metálicas y semiconductoras (NPs). Surgieron inquietudes y desafíos a resolver tales como: establecer el tipo de interacción física y química presente entre los nanomateriales involucrados, el efecto de la concentración y tamaño de las NPs, la distancia entre ellas y con la superficie, la transferencia de energía de un sistema a otro, etc. El objetivo general de este plan es el diseño de estrategias experimentales para adquirir control de las interacciones que ocurren una vez formadas las hetero-uniones entre grafeno y NPs. Esto tiene como fin último optimizar las condiciones experimentales estableciendo la concentración y el tamaño de las NPs, y además la distancia interpartículas una vez depositadas, esenciales para el desarrollo de estudios básicos y en aplicaciones en detección y fotocatálisis.